稀土锡酸盐纳米材料的水热合成和性能研究

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tongjm2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
稀土锡酸盐(Ln2Sn<,2>O<,7>,Ln=Y,La-Lu)属于烧绿石结构的多元氧化物,具有优异的热、电、磁和催化等性能,它们在锂电池、催化剂、荧光、离子导体及抗辐射等领域具有重要的应用。 本课题利用稀土硝酸盐和锡酸钠为前驱体,不添加任何表面活性剂或络合剂,采用简单、中性、高效的水热法,成功实现了三元、四元及四元以上复合稀土锡酸盐纳米材料的合成。同时,采用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对产物的晶体结构、形貌、尺寸进行了详细的表征。利用紫外可见漫反射光谱(DRS)计算了复合稀土锡酸盐纳米材料的禁带宽度,并利用光致发光(Photoluminescence,PL)光谱研究了它们的发光性能。 合成的三元稀土锡酸盐纳米材料包括Y<,2>Sn<,2>O<,7>、La<,2>Sn<,2>O<,7>、Ce<,2>Sn<,2>O<,7>,Pr<,2>Sn<,2>O<,7>、Nd<,2>Sn<,2>O<,7>、Sm<,2>Sn<,2>O<,7>、Eu<,2>Sn<,2>O<,7>、Gd<,2>Sn<,2>O<,7>Sn、Tb<,2>Sn<,2>O<,7>、DY<,2>Sn<,2>O<,7>、Er<,2>Sn<,2>O<,7>和Yb2Sn<,2>O<,7>共12种。由此可见,该方法普遍适用于稀土锡酸盐纳米材料的合成,而且,所得产物具有纯度高、结晶好、尺寸分布窄、尺寸小(10—30纳米)等特点。系统的PL光谱研究表明,Pr<,2>Sn<,2>O<,7>、Sm<,2>Sn<,2>O<,7>、Eu<,2>Sn<,2>O<,7>、Gd<,2>Sn<,2>O<,7>Sn、。Tb<,2>Sn<,2>O<,7>、DY<,2>Sn<,2>O<,7>和Er<,2>Sn<,2>O<,7>等存在明显的光致发光,La<,2>Sn<,2>O<,7>和Nd<,2>Sn<,2>O<,7>在可见光区内没有明显的光致发光。 利用稀土元素具有离子半径与电子结构相近的特点,本课题采用上述水热法成功地合成了四元复合稀土锡酸盐纳米材料RE<,2-X>Eu<,X>Sn<,2>O<,7>(RE=La、Sm、Tb,x=0、0.5、1、1.5和2)。实验证明,这些产物均为单相的立方烧绿石结构,并且两种稀土元素的比例可任意调节。同时,本课题也对其它四元复合稀土锡酸盐的结构、形貌、尺寸和发光性能进行了表征和研究。并成功实现了五元复合稀土锡酸盐纳米材料Dy<,0.5>Eu<,0.5LaSn<,2>O<,7>的水热合成。PL光谱表明,RE<,2-X>Eu<,X>Sn<,2>O<,7>(RE=La、Sm、Tb,x>0)和Dy<,0.5>Eu<,0.5LaSn<,2>O<,7>等均存在强烈的Eu<'3+>激活发光。以La<,2-X>Eu<,X>Sn<,2>O<,7>(x>O)为例,它们存在587、593和598纳米三处强烈的发光峰,属于Eu<'3+>的<'5>D<,0>-<'7>F<,1>磁偶极子跃迁。而在609和618纳米处发光峰较弱,属于<'5>D<,0>-<'7>F<,2>电偶极子跃迁。从而也可说明La<,2-X>Eu<,X>Sn<,2>O<,7>(x=0.5、1、1.5和2)产物晶格畸变小,具有极高的单色性。 本课题提出的复合稀土锡酸盐纳米材料的水热合成工艺具有普遍适用性,且方法简单,产物成分任意可调、结晶好、纯度高。本课题的研究对稀土锡酸盐纳米材料的制备和应用具有重要的意义。
其他文献
Zn O气敏传感器由于具有敏感度高、响应/恢复迅速、成本低以及长期稳定性好等优点,已广泛应用于食品生产、大气检测、医疗卫生、航空航天等领域。本研究采用实验室自主研发的
本论文结合国家“863”高技术项目“隔热节能降噪复合结构铝型材产业化关键技术”,为满足新型铝型材多功能设计对性能大幅度提高的需要,目标是新开发一种Al-Mg-Si系铝合金,要求
晶粒细化是提高钢铁材料强度但又不损害韧性的唯一方法。对钢铁材料超细组织的研究,已成为当前开发传统钢铁材料潜在性能的热点。通过采用形变诱导铁素体相变获得超细晶组织是
本文采用射频磁控溅射法制备了LiNbO_3/Si、LiNbO_3/SiO_2/Si结构薄膜。通过X射线衍射(XRD)、X射线小角衍射、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和傅立叶变换红外吸收光谱(FT-IR)等技术对薄膜的微观结构进行了表征。研究了衬底温度、工作压强、Ar/O2流量比、溅射时间等工艺参数以及过渡层SiO_2对LiNbO_3多层结构薄膜光致发光性能的影响,初步探讨了LiNbO_3多层
期刊
期刊
本论文利用RBAO工艺来进行Al2O3和ZrO2异种材料的坯体连接。连接采用工艺上最简单的注浆成形和坯体状态下直接连接的技术。实验证明,这种在中间层中加入金属Al,然后与陶瓷共