以聚酰胺—胺树形分子为模板稀土纳米化合物的制备及性能研究

论文摘要

纳米稀土材料具有许多与众不同的光、电、磁特性,在力学、发光和催化领域日益受到人们的关注。聚酰胺-胺（PAMAM）树枝状大分子本身具有高度支化的形态和近似球形的结构,其内部存在可以封锁小分子、金属离子或原子的纳米空腔,有望作为合成稀土纳米化合物的模板剂。本文以聚酰胺-胺型树枝状大分子作为模板剂,合成了一些纳米稀土化合物并对其在催化、发光方面的性能进行了研究。以G5.0 PAMAM为模板制备CeO2纳米粒子,探讨了反应条件对产物的形貌和颗粒大小的影响。采用透射电子显微镜（TEM）,X射线粉末衍射（XRD）等手段对CeO2纳米粒子进行表征。实验结果表明,所制备CeO2纳米粒子颗粒大小均匀,分散性好,粒径在7-8 nm之间。对苯甲醛氧化制备苯甲酸具有良好的催化性能。以G5.0 PAMAM为模板合成纳米稀土化合物Y2O3∶Dy3+和LaPO4∶Dy3+。采用透射电子显微镜（TEM）,X射线粉末衍射（XRD）等手段对样品进行表征。结果表明,所制备的样品具有纳米尺寸,颗粒大小均匀,分散性好且无团聚现象。测定其荧光发射光谱,可以明显观察到Dy3+在基质中的特征发射,在样品中引入不同的共掺杂离子可以增强Dy3+的荧光发射强度,同时还可以调节Dy3+特征发射中的Y/B值得到近似的白光发射。样品可作为无汞白色荧光灯的灯用发光材料,对环境保护和照明技术的发展具有一定的现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 稀土化合物的催化性能研究
• 1.1.1 催化合成方面
• 1.1.2 汽车尾气净化方面
• 1.1.3 石油化工方面
• 1.1.4 光催化方面
• 1.1.5 电催化方面
• 1.1.6 稀土化合物纳米化对催化性能的影响
• 1.2 稀土化合物的荧光性能研究
• 1.2.1 稀土元素特征荧光研究
• 1.2.2 稀土长余辉发光材料
• 1.2.3 稀土上转换发光材料
• 1.2.4 稀土化合物尺寸纳米化对荧光性能的影响
• 1.3 纳米稀土化合物的制备方法
• 1.3.1 溶胶-凝胶法
• 1.3.2 低温燃烧合成法
• 1.3.3 水热法
• 1.3.4 模板法
• 1.4 聚酰胺-胺树形分子
• 1.4.1 聚酰胺-胺树形分子的组成及结构特点
• 1.4.2 树形分子为模板在纳米化合物合成中的应用
• 1.5 本论文选题依据
• 2及催化性能研究'>第2章 PAMAM为模板制备纳米CeO₂及催化性能研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 原料与试剂
• 2.1.2 仪器与表征手段
• 2纳米粒子的制备'>2.1.3 CeO₂纳米粒子的制备
• 2.1.4 催化性能试验
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 XRD与TEM分析
• 2.2.2 BET测定
• 2纳米粒子的影响'>2.2.3 制备条件对CeO₂纳米粒子的影响
• 2纳米粒子的催化性能'>2.2.4 CeO₂纳米粒子的催化性能
• 2.3 小结
• 2O₃:Dy³⁺及其荧光性能研究'>第3章 以PAMAM为模板合成纳米Y₂O₃:Dy³⁺及其荧光性能研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 原料与试剂
• 3.1.2 仪器与表征手段
• 2O₃:Dy³⁺的制备'>3.1.3 纳米Y₂O₃:Dy³⁺的制备
• 2+共掺杂纳米Y₂O₃:Dy³⁺的制备'>3.1.4 Sr²⁺共掺杂纳米Y₂O₃:Dy³⁺的制备
• 3.2 结果与讨论
• 2O₃:Dy³⁺的XRD与TEM分析'>3.2.1 纳米Y₂O₃:Dy³⁺的XRD与TEM分析
• 2O₃:Dy³⁺的TG分析'>3.2.2 纳米Y₂O₃:Dy³⁺的TG分析
• 2O₃:Dy³⁺的荧光性能'>3.2.3 纳米Y₂O₃:Dy³⁺的荧光性能
• 2+共掺杂纳米Y₂O₃:Dy³⁺的荧光性能'>3.2.4 Sr²⁺共掺杂纳米Y₂O₃:Dy³⁺的荧光性能
• 3.3 小结
• 4:Dy³⁺及荧光性能研究'>第4章 以PAMAM为模板合成纳米LaPO₄:Dy³⁺及荧光性能研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 原料与试剂
• 4.1.2 仪器与表征手段
• 4:Dy³⁺的制备'>4.1.3 纳米LaPO₄:Dy³⁺的制备
• 4:Dy³⁺,Sr²⁺和（La,Y）PO₄:Dy³⁺的制备'>4.1.4 纳米LaPO₄:Dy³⁺,Sr²⁺和（La,Y）PO₄:Dy³⁺的制备
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 FT-IR
• 4.2.2 XRD与TEM
• 4.2.3 TG分析
• 4:Dy³⁺的发光性能'>4.2.4 纳米LaPO₄:Dy³⁺的发光性能
• 2+共掺杂的影响'>4.2.5 Sr²⁺共掺杂的影响
• 3+共掺杂的影响'>4.2.6 y³⁺共掺杂的影响
• 4.3 小结
• 第5章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历