lavolt4gt纳米棒的合成、结构与性能研究

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1、武汉理工大学预土．学位论文摘要具有3d和4f结构的稀土元素化合物，由于具有独特的电子结构和多样化的跃迁模式，往往具有奇特的光学和磁学性能。近来有很多关于用水热法合成稀土化合物纳米管和纳米棒的报道，但很少有关于LaV04纳米棒合成的报道。本文采用水热法和模板导向法结合的方法合成了LaVO(纳米棒，讨论了模板剂、前驱体溶液的pH值、水热反应时间和不同v(钒)源等对合成LaV04纳米棒的影响，实验研究确定了最佳合成工艺参数：模板剂为EDTA，前驱体溶液的pH值为9、水热反应时间为8天、以Na3V04为v(钒)源，制备出了纯净的单一四方锆石型结构的LaV04纳米棒，其长度为l一2

2、pm，直径为80,--120nm。利用XRD，SEM，TEM，HRTEM，FT-IR对产物的物相、结构和形貌进行了表征。采用波长为320nm的紫外光进行激发的光学性能测试表明：(1)相比较于LaV04纳米颗粒，LaV04纳米棒的光学性能有一定程度的增强，荧光峰出现在450．550nm波段处，其中467啪处为最强荧光峰，按能级图可指认为1G4—3H6的跃迁带；(2)四方结构LaV04纳米棒比单斜结构LaV04纳米颗粒的光学性能明显提高，且最强荧光峰位置红移了大约50nin；磁性能测试表明，LaV04纳米材料在不同温度范围内有非常优异的磁性能，包括铁氧体磁性、反铁磁性、顺磁性

3、和逆磁性，与L“04纳米颗粒相比，LaV04纳米棒的磁性能有一定程度的增强。最后，合成了Eu掺杂的单一四方锆石型结构的LaV04纳米棒，其长度为0．5~1pm，直径约为100砌。利用XRD，SEM，TEM，HRTEM，EDS对产物的物相、结构和形貌进行了表征，证实Eu3+进入LaV04的晶格取代了L矗”。采用波长为320ILrn的紫外光进行激发的光学性能测试表明：LaV04：Eu纳米棒的光学性能有了明显的提高，最强荧光峰出现在612nm波段处，按能级图可指认为5D—F2的跃迁带，在587姗波段处出现了一个较强的荧光峰，按能级图可指认为5D0．-TFl的跃迁带；磁性能测试表

4、明，Lav04：Eu纳米捧的磁性能有明显的提高。关键词：纳米棒；模板导向法：光学性能；磁性能武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTRareearthcompoundshavepeculiarluminescemandmagneticpropertiesbecauseoftheiruniqueelectronicstructureandnumeroustransitionmodesinvolvingthe3dand4fshelloflanthanide．Recently,someworkshavebeenreportedORthesynthesisofrareearthc

5、ompoundnanotubesornanorodsusinghydrothermalprocesses．However,previouslyafewstudiesfocusedOnthesynthesisoflanthanumorthovanadate(LaV04)nanorods．Inthepresentpaper,Lanthanumorthovanadatenanorodsweresynthesisedbyatemplate—directinghydrothermalmetllod．HavediseasedsomeimportantfactorstoLaV04nan

6、orods，anditwasascertainedthatuseEDTAastemplateandNa3V04asVsource，hy&othermalsynthesistimeof8days，andthepHvalueof9forprecursorsarepreferred．Puresin#etetragonalzircon-typestructureLaV04nanorodswithlengthof1-211manddiameterof80～120mnweresynthesized．HavebeencharacterizedbyXRD，SEM，TEM,HRTEMand

7、FT-11LLuminescenttestsresultswhichwereme勰medwithexcitationwavelengthsof320衄showthat(1)ComparedwithLaV04nanomatedals，thenanorodstracturedLaV04hasbetterluminescemproperties,theluminescentpeakconsistsoflinesrangingfrom450to550rim,andthemostintenseemissionisthe1G4—3H6tr