微/纳米碳酸钕、氧化钆、氧化铕的合成与表征

微/纳米碳酸钕、氧化钆、氧化铕的合成与表征

论文摘要

本文研究了在反相微乳液介质中采用溶剂热法合成了不同形貌的微/纳米碳酸钕,采用CTAB作为软模板辅助水热法合成了不同形貌的微/纳米氧化钆、氧化铕,并对不同形貌粒子可能的形成机理进行了探讨。具体研究内容如下:1.采用微乳液溶剂热法,在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正丁醇/正辛烷/硝酸钕(Nd(NO3)3)水溶液(碳酸钠)所形成的反相微乳液介质中合成了多面体、鱼尾状和针状的Nd2(CO3)3·8H2O粒子。利用X-射线粉末衍射仪、热分析仪、扫描电镜、透射电镜等表征手段,分别对Nd2(CO3)3·8H2O的晶形、形貌、尺寸进行了测试与分析,并考察了水核比(ω)、Nd(NO3)3的浓度等因素对其尺寸和形貌的影响,探讨了不同形貌Nd2(CO3)3·8H2O的形成机理。2.采用水热法,以CTAB为模板,将硝酸钆和碳酸铵溶液反应合成Gd2O3微/纳米粒子。利用X-射线粉末衍射仪、热分析仪、扫描电镜、透射电镜、荧光光谱仪等表征手段,分别对氧化钆及其前躯体的晶形、形貌、尺寸、荧光性质等进行的测试与分析,并对将前躯体焙烧之后得到的Gd2O3粒子进行了一系列测试与分析,考察了反应温度对其尺寸和形貌的影响。结果表明,利用水热法,在CTAB的作用下,合成了不同形貌分散性较好的微/纳米Gd2O3,其形貌的变化随着温度的升高从细捆束状变为类羽毛状再到树状,制得的Gd2O3粒子的荧光性质也随着反应温度的升高而明显增强。3.采用水热法,以CTAB为模板,将硝酸铕和碳酸铵/碳酸钠溶液反应合成了Eu2O3微/纳米粒子。利用X-射线粉末衍射仪、热分析仪、扫描电镜等表征手段,分别对氧化钆及其前躯体的晶形、形貌、尺寸等进行了测试与分析,并考察了CTAB的用量、反应时间以及pH值等因素对其尺寸和形貌的影响。结果表明,水热法合成了不同形貌分散性好的微/纳米Eu2O3,当使用CTAB做为模板参加反应后,制得了细捆束状的Eu2O3;当增加反应时间和改变溶液pH值时,其形貌和尺寸变化的原因是随溶液的pH值改变及反应时间的增加,生成的晶核在水热环境下发生自组装的结果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 纳米材料的概述
  • 1.1.1 纳米材料及纳米科技
  • 1.1.2 纳米粒子的基本性质
  • 1.1.3 纳米材料的应用
  • 1.2 稀土纳米粉体概述
  • 1.2.1 稀土材料
  • 1.2.2 稀土纳米粉体的制备方法
  • 1.2.3 稀土纳米粉体性能的表征
  • 1.3 液相法制备纳米粉体
  • 1.3.1 微乳液法
  • 1.3.2 水热法
  • 1.3.3 微乳液溶剂热法
  • 1.4 研究的意义、思路和主要内容
  • 1.4.1 研究的意义
  • 1.4.2 研究的思路和主要内容
  • 2(CO33·8H2 O 的可控合成'>2 反相微乳液介质中 Nd2(CO33·8H2 O 的可控合成
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验试剂及仪器
  • 2.3 实验部分
  • 2.4 结果与讨论
  • 2(CO33· 8H2O 的 XRD 表征'>2.4.1 Nd2(CO33· 8H2O 的 XRD 表征
  • 2(CO33· 8H2O 的热重分析'>2.4.2 Nd2(CO33· 8H2O 的热重分析
  • 2(CO33· 8H2O 形貌的影响'>2.4.3 水核比 (ω )对 Nd2(CO33· 8H2O 形貌的影响
  • 3)3浓度对 Nd2(CO33·8H2O 形貌和尺寸的影响'>2.4.4 Nd(NO33浓度对 Nd2(CO33·8H2O 形貌和尺寸的影响
  • 2.5 结论
  • 3 C TAB 辅助水热法氧化钆的合成及表征
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验试剂及仪器
  • 3.3 实验部分
  • 3.4 结果与讨论
  • 2(CO33·H2O 的 XRD 表征'>3.4.1 Gd2(CO33·H2O 的 XRD 表征
  • 2(CO33·H2O 的热重分析'>3.4.2 Gd2(CO33·H2O 的热重分析
  • 2(CO33·H2O 的电镜分析'>3.4.3 Gd2(CO33·H2O 的电镜分析
  • 2O3的 XRD 分析'>3.4.4 Gd2O3的 XRD 分析
  • 2O3的 SEM 分析'>3.4.5 Gd2O3的 SEM 分析
  • 2O3的荧光性质'>3.4.7 Gd2O3的荧光性质
  • 3.5 结论
  • 4 不同形貌氧化铕的水热合成与表征
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验试剂及仪器
  • 4.3 实验过程
  • 4.4 结果与讨论
  • 2(C O3)3·3H2O 的 XRD 表征'>4.4.1 Eu2(C O3)3·3H2O 的 XRD 表征
  • 2(C O3)3·3H2O 的热重分析'>4.4.2 Eu2(C O3)3·3H2O 的热重分析
  • 2O3的 XRD 表征'>4.4.3 Eu2O3的 XRD 表征
  • 2O3的 SEM 表征'>4.4.4 Eu2O3的 SEM 表征
  • 4.5 结论
  • 5 结论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录
  • 致谢
  • 相关论文文献

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