SnO2及其Eu3+掺杂物的制备及发光性质研究

论文摘要

纳米材料由于具有体相材料所不具备的新奇的物理与化学性质引起了人们广泛的研究和关注。在本论文中,采用几种不同的方法合成了几种不同的纳米结构——用气相沉积法合成了SnO2纳米线,用碳模板法合成了SnO2纳米空心球,及用低温燃烧法合成了SnO2纳米球。并且,通过对制备产物形貌结构的讨论及分析,确定了使用以上几种方法进行合成时的最佳工艺条件。在用荧光光度计对以上产物进行发光性能测试时发现:（1）在对气相沉积法所制备SnO2纳米线的发光测试中,发现温度是影响样品发光性能的重要参数。温度对其影响并非单纯的递增或递减关系,而是在一定区间内存在某一最佳温度,使样品发光强度最大化。通过对结果的分析,我们确定了该区间范围。（2）通过对SnO2普通粉末、纳米球、纳米空心球的发光性能测试,我们发现物体颗粒的形貌对其发光强度有着重大影响。并通过理论上的定性分析,初步判断出导致这些差异的原因。另外,在对掺杂Eu3+的SnO2纳米球发光性能的研究中发现,掺杂浓度对其发光特性有着较大影响。掺杂浓度较低时,激发光主要是由5D0-7F1跃迁产生的590nm光为主;而当掺杂浓度逐渐升高时,激发光中由5D0-7F2跃迁产生的610nm光的含量也逐渐增多。通过对产物能带结构的分析,我们确定了带来这种变化的原因。有关以金属氧化物为基质的纳米材料研究是当前较为热门的研究方向,已经出现很多有关其特殊形貌和性质的文献报道。本文对几种简单纳米结构下SnO2及其掺杂物的发光性质做了一定研究。可由此为基础,制备一些更为复杂的结构,并对其发光性能、发光机理进行更深入的研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 纳米材料的光学性质
• 1.3 二氧化锡简介
• 1.4 稀土发光材料简介
• 2 纳米材料的制备'>第2章 Sn0₂纳米材料的制备
• 2.1 引言
• 2.2 样品的表征方法
• 2.2.1 样品的XRD 分析
• 2.2.2 透射电镜观察法
• 2.3 测试仪器及其原理
• 2.3.1 X 射线衍射（XRD）仪
• 2.3.2 场发射扫描电子显微镜（FESEM）
• 2.3.3 投射电子显微镜（TEM）
• 2 纳米线'>2.4 气相沉积法制备Sn0₂纳米线
• 2.4.1 试剂与仪器
• 2.4.2 实验过程
• 2.4.3 样品形貌分析
• 2.5 模板法制备纳米空心球
• 2.5.1 试剂与仪器
• 2.5.2 实验过程
• 2.5.3 样品形貌分析
• 2.6 低温燃烧法制备纳米球
• 2.6.1 试剂与仪器
• 2.6.2 实验步骤
• 2.6.3 样品形貌分析
• 2 纳米材料的发光性质研究'>第3章 Sn0₂纳米材料的发光性质研究
• 3.1 固体光学性质简介
• 3.2 测试仪器及其原理
• 2 发光性能测试'>3.3 纳米Sn0₂发光性能测试
• 2 纳米线的发光性能'>3.3.1 Sn0₂纳米线的发光性能
• 3.3.2 纳米球与纳米空心球的对比
• 2 的实验室制备'>第4章 稀土掺杂Sn0₂的实验室制备
• 4.1 稀土掺杂纳米材料制备方法简述
• 2 纳米材料的制备'>4.2 稀土掺杂Sn0₂纳米材料的制备
• 4.2.1 试剂与仪器
• 4.2.2 实验步骤
• 4.2.3 样品形貌分析
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 引燃温度
• 4.3.2 硼酸摄入量
• 4.3.3 尿素加入量
• 2的发光性质研究'>第5章 稀土掺杂Sn0₂的发光性质研究
• 5.1 稀土离子的基本性质
• 2:Eu³⁺的发光性质研究'>5.2 Sn0₂:Eu³⁺的发光性质研究
• 5.2.1 发射光谱
• 5.2.2 激发光谱
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 攻读学位期间参加的科研项目
• 致谢