基于離子液體的稀土熒光納米材料的合成、表征及性質(zhì)研究.pdf

1、本論文主要介紹了基于離子液體為介質(zhì)合成稀土氟化物復(fù)鹽、稀土氧化物及稀土氟氧化物等發(fā)光基質(zhì)材料，并利用多種表征手段和測(cè)試方法對(duì)產(chǎn)物物相、尺寸和形貌進(jìn)行了系統(tǒng)表征，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出了納米晶可能的生長(zhǎng)機(jī)理，并考察了稀土離子摻雜型發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能之間的關(guān)系。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果歸納如下：(1)離子液體的合成
　　 通過兩步合成法，制備了三種咪唑類離子液體1-丁基-3-甲基咪唑雙（三氟甲磺酰亞胺）鹽([BMIM][Tf2N])、1-

2、十六烷基-3-甲基咪唑溴鹽([C16MIM]Br)以及1-十六烷基-3-甲基咪唑雙（三氟甲磺酰亞胺）鹽([C16MIM][Tf2N])，并借助元素分析、質(zhì)譜、核磁共振等表征手段對(duì)離子液體進(jìn)行了分析，證明了通過該法可成功制得目標(biāo)離子液體。(2)離子液體中稀土上轉(zhuǎn)換納米晶的微波輻射合成及光學(xué)性能研究
　　 采用微波輻射法，成功地在離子液體BMIMBF4中合成了立方相NaYF4納米球，并通過X-射線粉末衍射儀、掃描電子顯微鏡、透射電子

3、顯微鏡、選區(qū)電子衍射等表征手段對(duì)其相態(tài)、結(jié)構(gòu)、形貌、尺寸進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)這些納米球是由許多小的納米顆粒自組裝形成的。通過調(diào)節(jié)前軀體的加入量，還可獲得直徑大小不同的納米球。通過使用不同的反應(yīng)前軀體或離子液體進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，證明了在NaYF4納米球形成的過程中，含氟離子液體BMIMBF4不僅起到了溶劑和微波吸收劑的作用，還為NaYF4的形成提供了必不可少的氟源，而且離子液體的粘度對(duì)納米球的形成也起到了至關(guān)重要的作用。
　　 本文還

4、對(duì)不同離子液體中合成的NaYF4:Yb，Er和NaYF4:Yb，Tm的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行了對(duì)比研究，并且考察了不同的稀土離子摻雜比例、不同的納米球直徑以及不同合成方法對(duì)所得的NaYF4:Yb，Er和NaYF4:Yb，Tm上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，采用微波輻射法在離子液體BMIMBF4中合成的NaYF4納米球可以作為很好的發(fā)光基質(zhì)，而這種基于離子液體為介質(zhì)的微波輻射法也可作為一種新型的綠色合成方法應(yīng)用于其他納米材料的合成中。(3)稀

5、土氧化物和稀土氟氧化物的溶劑熱合成及光學(xué)性質(zhì)研究
　　 通過離子熱法在[C16MIM][Tf2N]中合成了立方相Y2O3，采用X-射線粉末衍射儀、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡等手段對(duì)其相態(tài)、結(jié)構(gòu)、形貌、尺寸進(jìn)行了分析，并且考察了不同反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間對(duì)Y2O3:Eu的形貌以及發(fā)光性質(zhì)的影響，結(jié)果表明在220℃下反應(yīng)24h所得到的Y2O3:Eu，其結(jié)構(gòu)是由三個(gè)長(zhǎng)方形片共軸連接而成，而且與其他條件下合成的樣品相比，該條件下所得的樣