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几种氧（硫）化物纳米材料的制备及发光性质的研究

2020-11-23阅读(904)

几种氧（硫）化物纳米材料的制备及发光性质的研究

论文摘要

纳米发光材料是非常重要的一类材料，在照明、显示、荧光探测、光电器件等领域有广泛的应用前景。在本论文中我们以几种典型的二元氧化物、复合氧化物、硫化物纳米材料为基质，采用不同的合成方法、控制产物的形貌，通过引入不同的激活离子，系统地研究了其发光性质，以寻求具有高性能的新型发光材料。 在第一章中，我们对纳米材料的基本概念、纳米材料的制备方法、纳米材料的结构和特性作了简单的介绍。并对发光理论、纳米发光材料的研究现状作了简要介绍。 在第二章中，我们以ZrO2和Eu2O3为研究对象，研究了其制备过程和发光特性。采用沉淀法在400、500、600℃的热处理温度下，制备了粒径在3.8-6nm的ZrO2纳米晶。并首次在其中引入了Pb2+、Dy3+，研究了它们的发光特点。观察到了Pb2+位于630nm的红光发射和Dy3+位于480nm和575nm的蓝光和黄光发射。发光中心间的交叉弛豫引发了浓度猝灭现象，pb22+和Dy3+的最佳掺杂摩尔浓度值分别为5％和2％。产物中残余的氯离子对发光强度有很大的影响，由热处理温度的升高引起的氯离子含量的减少导致了发光强度的减弱。以Er3+为共激活剂对ZrO2：Mn2+纳米晶中Mn2+的发光进行敏化。由于Er3+→Mn2+间的能量传递，使得Mn2+的发光强度大大增强。但由于两种离子间的能量传递具有相互竞争性，随Er3+浓度的增加将导致发光的浓度猝灭。Er3+的最佳掺杂浓度为0.3％。首次采用燃烧法以Ca2+为稳定剂合成了ZrO2纳米晶。通过改变Ca2+的掺杂浓度，观察到了单斜相、四方相、立方相的相转变。在制得的纳米晶中掺入了探针离子Eu3+观察到了Eu3+由相变过程而导致的不同的发光现象。首次采用液相回流制备了Eu2O3的前躯体并通过热处理得到了梭形的具有介孔结构的Eu2O3。在制备过程中，采用分步加入尿素的方法，调节尿素的加入量和回流时间，得到了不同尺寸和纵横比的梭形介孔结构。小角X射线散射（SAXS）和N2吸附的结果证实了产物具有介孔结构。高分辨电镜（HRTEM）测试表明孔壁是由Eu2O3纳米晶组成，且孔的分布是无序的。在梭形Eu2O3介孔结构的形成过程中，表面活性剂聚乙二醇（PEG）既作为反应调节剂、结构导向剂又作为软模板，起了重要的作用。发光测试表明Eu2O3介孔结构具有良好的红光发光特性。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章：绪论
  • 第一节 纳米材料
  • 第二节 纳米材料的结构
  • 第三节 纳米材料的制备方法
  • 第四节 纳米材料的特性及对材料性能的影响
  • 第五节 发光理论及纳米材料的发光
  • 第六节 本论文的选题意义及研究内容
  • 参考文献
  • 第二章：氧化锆纳米晶及氧化铕介孔结构的制备及发光性质
  • 第一节 引言
  • 2纳米晶的制备及光学性质表征'>第二节 ZrO2纳米晶的制备及光学性质表征
  • 2纳米晶的制备及表征'>2.2.1 ZrO2纳米晶的制备及表征
  • 2纳米晶的制备及其发光性质'>2.2.2 掺杂ZrO2纳米晶的制备及其发光性质
  • 2：Eu3+纳米晶的结构和发光性质的影响'>2.2.3 CaO对ZrO2：Eu3+纳米晶的结构和发光性质的影响
  • 2O3纳米介孔结构'>第三节 梭形Eu2O3纳米介孔结构
  • 第四节 本章结论
  • 参考文献
  • 第三章：几种复合氧化物纳米材料的制备及发光性质
  • 第一节 引言
  • 3纳米晶的制备及发光性质'>第二节 ZnTiO3纳米晶的制备及发光性质
  • 3纳米晶的制备及表征'>3.2.1 ZnTiO3纳米晶的制备及表征
  • 3+掺杂的ZnTiO3纳米晶的发光性质'>3.2.2 Bi3+掺杂的ZnTiO3纳米晶的发光性质
  • 2+掺杂的ZnTiO3纳米晶的发光性质'>3.2.3 Ni2+掺杂的ZnTiO3纳米晶的发光性质
  • 3+的ZnAl2O4纳米晶的制备及发光性质'>第三节 掺杂Dy3+的ZnAl2O4纳米晶的制备及发光性质
  • 2+对Zn2SiO4：Mn2+荧光粉发光性质的影响'>第四节 Pb2+对Zn2SiO4：Mn2+荧光粉发光性质的影响
  • 第五节 本章结论
  • 参考文献
  • 第四章：硫化铅纳米结构
  • 第一节 引言
  • 第二节 超声法制备PbS纳米结构
  • 4.2.1 PbS纳米空心球的制备
  • 4.2.2 超声法合成PbS纳米立方颗粒
  • 第三节 多元醇回流法制备PbS纳米棒的正交结构
  • 2包覆的Bi2S3纳米棒及SiO2纳米管的合成'>第四节 SiO2包覆的Bi2S3纳米棒及SiO2纳米管的合成
  • 第五节 本章结论
  • 参考文献
  • 第五章：总结
  • 致谢
  • 攻读博士学位期间获奖情况、公开发表的论文及专利
  • 学位论文评阅及答辩情况表

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