靜電紡絲法制備稀土化合物納米纖維.pdf

1、以稀土化合物為原料,以高分子材料(如PVA)為模板,配制稀土化合物/PVA紡絲溶液,采用自主組裝的靜電紡絲設(shè)備(陰極接噴絲頭、陽極為收集板以及紡絲環(huán)境溫度可控),制備稀土化合物/PVA復(fù)合納米纖維。通過調(diào)控紡絲溶液的物理性質(zhì)和紡絲條件,控制復(fù)合納米纖維形貌。以所制備的稀土化合物/PVA復(fù)合納米纖維為前驅(qū)體,通過調(diào)節(jié)預(yù)碳化和煅燒處理的工藝條件,獲得具有特殊形貌結(jié)構(gòu)的稀土氧化物納米纖維材料,可望在催化劑、氣體傳感器和熒光材料中獲得應(yīng)用。主要

2、研究工作內(nèi)容如下四個(gè)部分:
　　 (1)LaOCl納米纖維的制備及其表征:以LaCl3為原料,PVA為模板,配制一定濃度的LaCl3/PVA紡絲溶液,在電壓為85 kV,工作距離為15 cm,流速為2 mL/h,環(huán)境溫度為50℃的條件下,通過電紡絲制備PVA/LaCl3復(fù)合納米纖維,并以該復(fù)合納米纖維為前驅(qū)體,采用煅燒法制備LaOCI納米纖維,所制備的納米纖維直徑為200～430nm,纖維出現(xiàn)分叉結(jié)構(gòu),對CO2具有較強(qiáng)的吸附能力

3、,有望在CO2氣體傳感器上獲得應(yīng)用。
　　 (2)片層La2O3納米纖維的制備,表征及催化性能。以PVA為模板,La(NO3)3為原料配成紡絲溶液。在電壓為65～85 kV,工作距離為15 cm,流速為1.5 mL/h,環(huán)境溫度控制在50℃條件下電紡制備PVA/La(NO3)3復(fù)合納米纖維前驅(qū)體,進(jìn)一步煅燒前驅(qū)體最終形成片層La2O3納米纖維。討論了紡絲條件及溶液物理性質(zhì)對前驅(qū)體形貌的影響和煅燒工藝對目標(biāo)產(chǎn)物形貌的影響,并研究了

4、片層La2O3納米纖維的催化性能。所制備的La2O3納米纖維不僅在低溫下對CO2吸附性能好,可作為CO2傳感器,并且對皮蠅磷降解的催化效率高。
　　 (3)Y2O3:Eu3+熒光納米材料的制備及表征:以一定的摩爾比的Y(NO3)3和Euq(NO3)3為原料、PVA為模板,配制Y(NO3)3/Eu(NO3)3/PVA紡絲溶液,在電壓為65 kV,工作距離為15 cm,流速為1.5 mL/h,環(huán)境溫度為50℃的條件下,通過電紡絲制備

5、PVA/Y(NO3)3/Eu(NO3)3復(fù)合納米纖維。以所制備的復(fù)合納米纖維為前驅(qū)體,通過煅燒制備表面呈現(xiàn)齒輪狀的、直徑約在54～96 nm之間的Y2O3:Eu3+熒光納米材料,研究了Y2O3:Eu3+納米纖維的熒光性能,結(jié)果表明,Y2O3:Eu納米纖維的熒光強(qiáng)度高于普通Y2O3:Eu粉末的熒光強(qiáng)度,且當(dāng)銪的摩爾摻雜量為5％時(shí),其熒光強(qiáng)度最強(qiáng)。所制的熒光納米纖維有望在顯示器、生物分析和電信等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
　　 (4)Y2O3:

6、RE(RE=Tb,Sm和Dy)熒光納米材料的制備及表征:以一定的摩爾比的Y(NO3)3和RE(NO3)x(X=3或4)為原料,PVA為模板,配制Y(NO3)3/RE(NO3)x/PVA紡絲溶液,在電壓為65 kV,工作距離為15 cm,流速為1.5 mL/h,環(huán)境溫度為50℃的條件下,采用電紡技術(shù)制備PVA/Y(NO3)3/RE(NO3)x復(fù)合納米纖維。以所制備的PVA/Y(NO3)3/RE(NO3)x復(fù)合納米纖維為前驅(qū)體,采用煅燒法制