稀土氟化物及其核殼結(jié)構(gòu)的制備與發(fā)光性能研究.pdf

1、稀土氟化物納米晶由于量子產(chǎn)額高、激發(fā)波長可調(diào)、光致褪色下穩(wěn)定性高，在光學(xué)、光電子學(xué)、生物標(biāo)簽、催化等方面有廣泛的應(yīng)用前景。另外稀土納米晶的形貌和結(jié)構(gòu)對發(fā)光性質(zhì)也有很大影響。因此，制備形狀、大小、成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)可控的稀土氟化物納米晶對于更好地研究稀土氟化物與形貌尺寸相關(guān)的材料性質(zhì)，特別是發(fā)光性能具有十分重要的意義。 而核殼微?？梢酝ㄟ^包覆技術(shù)對內(nèi)核微粒表面性質(zhì)進行剪裁，改變內(nèi)核表面電荷、官能團和反應(yīng)特性，提高內(nèi)核的穩(wěn)定性

2、與分散性以及通過摻雜、表面等離子體共振等技術(shù)可增強核殼微粒的發(fā)光，滿足其在熒光標(biāo)記等方面的應(yīng)用。 本論文通過濕化學(xué)方法成功制備了單分散的EuF<,3>、LaF<,3>：Eu納米結(jié)構(gòu)以及Au@SiO<,2>、Au@SiO<,2>@LaF<,3>：Eu、Au@SiO<,2>@CdTe核殼納米微粒。利用透射電鏡(TEM)、場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、X射線衍射(XRD)、紫外-可見光吸收(UV-vis)和熒光光譜(PL)等多種分析測

3、試手段對這些微結(jié)構(gòu)材料進行表征，并研究了生長條件對其形貌及發(fā)光特性的影響。取得的主要結(jié)果如下： 1.采用低溫化學(xué)反應(yīng)合成了單分散的EuF<,3>納米結(jié)構(gòu)。不同高分子電解質(zhì)對EuF<,3>納米材料的形貌和結(jié)構(gòu)有很大影響，當(dāng)高分子電解質(zhì)為PSS時，隨著反應(yīng)時間的增加，EuF<,3>從六方相直徑約為200～300nm的圓環(huán)狀納米結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)化為正交相直徑約為100 nm，長約為250～400 nm的紡錘體狀納米結(jié)構(gòu)。熒光光譜研究表明兩種

4、不同形貌和結(jié)構(gòu)的EuF<,3>納米材料發(fā)光特性并沒有發(fā)生明顯變化。利用相似方法獲得了圓盤狀的LaF<,3>:Eu納米結(jié)構(gòu)。不同高分子電解質(zhì)對其形貌和發(fā)光峰位幾乎沒有影響。但是利用不同高分子電解質(zhì)制備的LaF<,3>：Eu納米結(jié)構(gòu)，其發(fā)光強度發(fā)生了明顯變化。這可能是由于不同高分子電解質(zhì)不同的表面修飾作用導(dǎo)致的。 2.采用檸檬酸鈉還原法合成了膠體Au顆粒。實驗發(fā)現(xiàn)減少檸檬酸鈉的量可以使Au顆粒粒徑從10 nm增大至70 nm，其表面

5、等離子體共振吸收峰從520nm紅移至540 nm。采用St6ber法將SiO<,2>包覆于Au顆粒表面制備得到Au@SiO<,2>核殼納米微粒，通過改變SiO<,2>介質(zhì)層厚度也能使Au的表面等離子體共振吸收峰紅移。 3.利用原位化學(xué)反應(yīng)合成了Au@SiO<,>2@LaF<,3>：Eu多層納米核殼結(jié)構(gòu)。其發(fā)光強度和發(fā)光壽命都是先隨著SiO<,2>厚度的增加而增強，當(dāng)SiO<,2>厚度與核心Au的尺寸相當(dāng)時，隨著它們厚度的進一步增