钒酸盐纳米发光材料和钛酸铋系光催化薄膜的制备及性能研究

《钒酸盐纳米发光材料和钛酸铋系光催化薄膜的制备及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、山东大学博十学伊论文摘要论文分为两部分。第一部分是钒酸盐纳米材料的制备、表征及发光性能研究，这是我们研究的主要内容；第二部分是钛酸铋系薄膜的制备、表征及光催化性能研究。发光材料是重要的功能材料之一，在照明、显示、荧光探测、光电器件等领域有着广泛的应用。随着纳米技术的迅速发展，纳米发光材料由于显示出许多体块材料所不可比拟的新的光学特性而成为人们关注和研究的热点。钒酸盐具有良好的化学稳定性和热稳定性，但对其荧光性能的研究相对较少，在本论文中，我们采用不同的合成方法制备了钒酸盐纳米发光材料，并系统地研究了其发光性质，以寻求具有高性能

2、的新型发光材料。在第一章中，我们简单阐述了固体发光理论，对纳米材料的基本性质、纳米发光材料的制备方法、纳米发光材料的特性进行了简要介绍，并对钒酸盐发光材料的研究概况进行了总结。随着新型平板显示器的发展，要求具有更高发光效率、更纯发光颜色的发光材料，以稀土钒酸盐为基质的发光材料性能优良，因而引起人们较大的研究兴趣。在第二章中，我们采用沉淀法、燃烧法制备了以稀土钒酸盐(YV04、LaVO。)为基质的纳米发光材料，并研究了其发光性质。①首次采用柠檬酸为燃料／还原剂、硝酸盐为氧化剂的溶胶．凝胶燃烧法成功制备了不同尺寸的w04：Eu3+

3、纳米晶，并系统研究了制备参数，如退火温度、柠檬酸／硝酸盐的摩尔比及硝酸锂添加剂的量，对YV04：5m01％Eu3+纳米颗粒发光性质的影响。研究表明，YV04：Eu3+纳米晶的发光强度随退火温度的升高而升高，这表明在纳米尺寸范围内高的退火温度对发光强度是有利的；柠檬酸／硝酸盐的摩尔比是影响YV04：Eu”纳米晶的颗粒特征、发光强度的一个重要因素，获得最高发光强度的摩尔配比是5／2；共掺杂Li+可以大大提高w04：Eu3+纳米晶的发光强度，同不加入Li+的样品相比，加入5m01％Li+的样品的发光强度增加了ll倍。②采用沉淀法制备

4、TYV04：Er3+和YV04：Ed+，Mn2+纳米晶，研究表明，由于浓度猝灭的影响，当Er”掺杂浓度为O．3m01％时，YV04：Er3+样山东大学博十学位论文品553nm主发光峰的发光强度最强；随着退火温度的升高，颗粒的结晶度越来越好，YV04：Er3+o．003样品的发光强度越来越高；由于从Mn2+到Er3+存在着有效的能量传递，使得YV04：Er3+o003，Mn2+oool样品的发光强度是YV04：Er3+om3发光强度的1．5倍。③采用沉淀法制备了不同形貌及尺寸的LaV04：Eu”纳米晶，研究表明：反应pH值是影响

5、LaV04：Eu3+纳米晶的形貌及颗粒尺寸的重要因素，而形貌及颗粒尺寸的差异又导致LaV04：Eu3+纳米晶发光强度的不同；在LaV04：Eu”纳米晶中，Eu”的荧光猝灭浓度为3m01％：由于存在Eu”---，Dy3+非辐射能量传递，在LaV04：Eu3+纳米晶中共掺进Dy3+后，E矿+的发光强度反而降低了。随着应用领域的增多，对荧光粉体的需求量也急剧增加，而以各种稀土材料为基质的荧光粉体的成本较高，这就需要寻找相对低廉的新材料来代替它们。由于碱土金属钒酸盐热稳定性高、结晶性和可见光透过性好，因此有可能是一种比较合适的发光基质

6、。在第三章中，首次采用柠檬酸溶胶一凝胶燃烧法成功制备了以碱土钒酸盐(Ca3(V04)2、Sr3(V04)2)为基质的纳米发光材料并研究了其发光特性。对于Ca3(V04)2：Eu”发光材料，最佳退火温度是750℃，此温度下制各的ca3(V04)2：Eu”的发光强度略大于同样的合成条件下制备的稀土钒酸盐YV04：Eu3+的发光强度：在Ca3(V04)2基质中，Eu3+的猝灭浓度为6m01％；当共掺Mn2+时，由于存在Eu3+一Mn2+的能量传递，Eu3+在ca3(V04)2基质中的发光强度急剧降低。对于Sr3(V04)2：Eu3+

7、发光材料，由于高的退火温度导致颗粒的团聚，Sq(V04)2：Eu3+的发光强度随退火温度的升高而降低；柠檬酸／硝酸盐的摩尔比是影响Sr3(v04)2：Eu”的颗粒特征、发光强度的一个重要因素，获得最高发光强度的摩尔配比是6／3；加入适量的硼酸助熔剂可以提高Sq(V04)2：Eu3+的发光强度，同不加入硼酸的样品相比，加入5m01％硼酸时所制备样品的发光强度增加了1．5倍。由于材料的性能与形貌有很大的关系，因此设计能对材料的形貌进行控制的合成方法一直是材料研究领域的重要课题。在第四章中，我们首次采用表面活性剂辅助的水溶液法制备了

8、长棒状、近圆球状等不同形貌及大小的Pb，(V04)30H纳米晶并对其形成机理和发光特性进行了研究。由于阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和阳离子表面活性剂十二烷基二甲基苄II山东大学博十学位论文基溴化铵(DDBAB)在溶液中所形成胶团的形状和大小、所带电荷及立体化学