幾種微-納米尺度無(wú)機(jī)材料的合成與物性研究.pdf

1、本論文采用水熱法與模板法兩種制備技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)合理的合成路線，制備了幾種微/納米尺度的無(wú)機(jī)材料，并對(duì)其形貌和尺寸的控制、形成機(jī)理及其室溫?zé)晒夤庾V性質(zhì)進(jìn)行了探索性的研究。論文的主要內(nèi)容歸納如下： 1.利用絡(luò)合物(EDTA)輔助的水熱法合成了兩種堿金屬稀土雙金屬氟化物，并探討了相關(guān)的影響因素。通過(guò)控制反應(yīng)條件可以制備立方相的NaYF4納米球和六方相的NaYF<,4>微米棱柱。詳細(xì)研究了晶體的物相、形貌與反應(yīng)條件如起始反應(yīng)物的摩爾比、

2、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度之間的關(guān)系等。通過(guò)控制反應(yīng)條件，可以制備紡錘體狀和棒狀的不同形貌的六方相NaEuF<,4>產(chǎn)物。研究了鰲合劑EDTA對(duì)產(chǎn)物物相和形貌的影響。初步研究了NaEuF<,4>樣品的室溫?zé)晒夤庾V性質(zhì)。 2.在已合成的立方相的NaYF<,4>納米球和六方相的NaYF<,4>微米棱柱晶體的基礎(chǔ)上，研究了不同反應(yīng)條件下的摻雜樣品和不同Ln<'3+>摻雜的NaYF<,4>的室溫?zé)晒夤庾V性質(zhì)。Yb<'3+>-Er<'3+>雙摻雜

3、的NaYF4的上轉(zhuǎn)換熒光光譜有三個(gè)發(fā)射峰，綠光區(qū)域的520-527nm和538-548nm的發(fā)光，分別來(lái)自Er<'3+>的<'2>H<,11/2>-<'4>I<,15/2>和<'4>S<,3/2>-<'2>H<,15/2>躍遷，而655nm左右的紅光則來(lái)自Er<'3+>的<'4>F<,9/2>-<'4>I<,15/2>躍遷。Eu<'3+>摻雜的NaYF<,4>的發(fā)射光譜，尖峰主要在500nm到700nm的橙紅光范圍中，分別對(duì)應(yīng)于Eu<'

4、3+>從<'5>D<,0>和<'5>D<,1>能級(jí)到<'7>F<,J>(J=0，1，2，3，4)能級(jí)的躍遷，最強(qiáng)峰的中心位于614nm處。Sm<'3+>摻雜的NaYF<,4>的發(fā)射光譜在橙光到紅光區(qū)域～560nm，～594nm，～643nm處有三個(gè)強(qiáng)峰，～705nm處有一個(gè)弱峰，分別對(duì)應(yīng)<'4>G<,5/2>-<'6>H<,5/2>躍遷、<'4>G<,5/2>-<'6>H<,7/2>躍遷、<'4>G<,5/2>-<'6>H<,9/2>躍

5、遷和<'4>G<,5/2>-<'6>H<,11/2>躍遷。Pr<'3+>摻雜的NaYF<,4>的發(fā)射光譜的主發(fā)射峰為<'3>p<,0>-<'3>H<,4>及<'1>D<,2>-<'3>H<,4>、<'3>p<,0>-<'3>H<,6>能級(jí)躍遷發(fā)射，前者在483nm附近(藍(lán)光)，后者在602-608nm附近(紅光)，且前者的發(fā)射強(qiáng)度比后者高。此外在523nm， 539nm，640nm和720nm附近還存在一些較弱的熒光帶，均屬于<'3>P

6、<,0>或<'3>p<,1>能級(jí)開始的躍遷。 3.通過(guò)無(wú)表面活性劑的技術(shù)在多孔氧化鋁模板表面進(jìn)行銀鏡反應(yīng)成功的合成了樹枝狀A(yù)g分等級(jí)結(jié)構(gòu)。主干的長(zhǎng)度有幾十微米，小樹枝的長(zhǎng)度為0.5-4μm，寬度為100-300nm。所獲得的樹枝狀A(yù)g納米結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)超聲后，可以得到厚度為5-10 nm，寬度為60-80 nm的單晶Ag納米帶。超聲處理使金字塔形的葉稍處的Ag納米粒子從樹枝狀分等級(jí)結(jié)構(gòu)的主干上分散開，而顯露出納米帶的形貌。這種合成策略