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稀土碘氧化物低维纳米材料的制备与性质研究

作　者: 吴尚
导　师: 董相廷
学　校: 长春理工大学
专　业: 物理化学
关键词: 碘氧化镧 静电纺丝 发光材料 纳米纤维 纳米带 空心纳米纤维
分类号: O614.33
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


碘氧化镧(LaOI)具有较低的声子能,是一种良好的发光基质。目前,高温固相法制备稀土离子掺杂的LaOI粉体已有相关报道。一维纳米纤维、纳米带和空心纳米纤维在某些领域比粉体材料具有更优越的性质。因此,利用静电纺丝技术制备稀土离子掺杂的LaOI一维纳米材料并对其发光性质进行研究,将是一个重要且有意义的研究课题。本文中采用静电纺丝技术结合双坩埚碘化法合成了LaOI:RE3+(RE=Tb, Er,Dy, Yb/Er, Yb/Ho)纳米纤维和纳米带以及LaOI:Tb3+空心纳米纤维。利用X-射线衍射分析(XRD)、扫描电镜分析(SEM)、荧光光谱分析(FS)等分析技术对所得样品进行了表征,结果表明,所制备的LaOI:RE3+纳米材料均为四方晶相,纳米纤维及空心纳米纤维的直径范围为140～220nm,纳米带的宽度为0.5～5.5μm,厚度为100～350nm, LaOI:RE3+纳米材料具有良好的发光性质。提出了LaOI:RE3+一维纳米材料的形成机理。所获得的研究结果,为进一步深入研究稀土离子掺杂的LaOI一维纳米材料的性质及其应用奠定了一定的基础。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-20
  §1.1 静电纺丝技术  9-15
    1.1.1 静电纺丝技术的装置  9-12
    1.1.2 影响静电纺丝技术的因素  12-13
    1.1.3 静电纺丝技术所制备的纳米材料的形貌  13-15
  §1.2 碘氧化物的制备及研究进展  15-17
    1.2.1 高温固相合成法  16
    1.2.2 沉淀法  16
    1.2.3 水热与溶剂热法  16-17
  §1.3 稀土纳米发光材料  17-18
    1.3.1 稀土元素简介  17
    1.3.2 稀土发光材料的制备方法  17-18
  §1.4 本论文研究的目的和意义  18-20
第二章 实验试剂、仪器及表征方法  20-22
  §2.1 主要化学试剂  20
  §2.2 主要实验仪器  20
  §2.3 表征方法  20-22
    2.3.1 X-射线衍射(XRD)分析  20-21
    2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析  21
    2.3.3 荧光光谱分析  21
    2.3.4 比表面积(BET)分析  21-22
第三章 静电纺丝技术结合双坩埚法制备LaOI纳米纤维和纳米带与性质研究  22-30
  §3.1 概述  22
  §3.2 静电纺丝方法结合双坩埚法制备LaOI纳米纤维与性质研究  22-26
    3.2.1 实验部分  22-23
    3.2.2 结果与讨论  23-26
    3.2.3 小结  26
  §3.3 静电纺丝方法结合双坩埚法制备LaOI纳米带与性质研究  26-30
    3.3.1 实验部分  26-27
    3.3.2 结果与讨论  27-30
第四章 静电纺丝方法制备LaOI：Tb~(3+)纳米纤维、纳米带和空心纳米纤维与性质研究  30-42
  §4.1 概述  30
  §4.2 实验部分  30-31
    4.2.1 静电纺丝结合双坩埚法制备LaOI：Tb~(3+)纳米纤维  30
    4.2.2 静电纺丝结合双坩埚法制备LaOI：Tb~(3+)纳米带  30-31
    4.2.3 静电纺丝结合双坩埚法制备LaOI：Tb~(3+)空心纳米纤维  31
  §4.3 结果与讨论  31-41
    4.3.1 X-射线衍射分析  31-33
    4.3.2 扫描电镜(SEM)和EDS能谱分析  33-36
    4.3.3 荧光光谱(PL)分析  36-40
    4.3.4 一维纳米材料形成机理分析  40-41
  §4.4 本章小结  41-42
第五章 静电纺丝法制备LaOI：Dy~(3+)纳米纤维、纳米带与性质研究  42-51
  §5.1 概述  42
  §5.2 实验部分  42-43
    5.2.1 静电纺丝技术结合双坩埚法制备LaOI：Dy~(3+)纳米纤维  42
    5.2.2 静电纺丝法结合双坩埚法制备LaOI：Dy~(3+)纳米带  42-43
  §5.3 结果与讨论  43-50
    5.3.1 X-射线衍射分析  43-44
    5.3.2 扫描电镜(SEM)和EDS能谱分析  44-47
    5.3.3 荧光光谱(PL)分析  47-49
    5.3.4 一维纳米材料形成机理分析  49-50
  §5.4 本章小结  50-51
第六章 静电纺丝技术制备LaOI：Er~(3+)纳米纤维、纳米带与性质研究  51-59
  §6.1 概述  51
  §6.2 实验部分  51-52
    6.2.1 静电纺丝技术结合双坩埚法制备LaOI：Er~(3+)纳米纤维  51
    6.2.2 静电纺丝技术结合双坩埚法制备LaOI：Er~(3+)纳米带  51-52
  §6.3 结果与讨论  52-58
    6.3.1 X-射线衍射分析  52-53
    6.3.2 荧光光谱分析  53-55
    6.3.3 扫描电子显微镜分析  55-57
    6.3.4 能量色散谱分析  57-58
    6.3.5 LaOI：Er~(3+)纳米纤维、纳米带的形成机理  58
  §6.4 本章小结  58-59
第七章 静电纺丝法制备LaOI：Yb~(3+)/Er~(3+)纳米纤维、纳米带与性质研究  59-67
  §7.1 概述  59
  §7.2 实验部分  59-60
    7.2.1 LaOI：Yb~(3+)/Er~(3+)纳米纤维的制备  59
    7.2.2 LaOI：Yb~(3+)/Er~(3+)纳米带的制备  59-60
  §7.3 结果与讨论  60-66
    7.3.1 X-射线衍射分析  60-61
    7.3.2 扫描电子显微镜分析  61-62
    7.3.3 能量色散谱分析  62-63
    7.3.4 荧光光谱分析  63-65
    7.3.5 LaOI：Yb/Er纳米纤维、纳米带的形成机理  65-66
  §7.4 本章小结  66-67
第八章 静电纺丝法制备LaOI：Yb~(3+)/Ho~(3+)纳米纤维、纳米带与性质研究  67-75
  §8.1 概述  67
  §8.2 实验部分  67-68
    8.2.1 LaOI：Yb~(3+)/Ho~(3+)纳米纤维的制备  67
    8.2.2 LaOI：Yb~(3+)/Ho~(3+)纳米带的制备  67-68
  §8.3 结果与讨论  68-73
    8.3.1 X-射线衍射分析  68-69
    8.3.2 扫描电子显微镜分析  69-70
    8.3.3 能量色散谱分析  70-71
    8.3.4 荧光光谱分析  71-73
    8.3.5 LaOI：Yb~(3+)/Ho~(3+)纳米纤维、纳米带的形成机理  73
  §8.4 本章小结  73-75
结论  75-77
致谢  77-78
参考文献  78-83
附录  83

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 金属元素及其化合物 > 第Ⅲ族金属元素及其化合物 > 镧系元素（稀土元素）
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