水熱法中發(fā)光材料的形貌控制合成.pdf

1、納米材料的物理和化學(xué)性質(zhì)依賴于他們的形貌和尺寸。控制納米材料的形狀合成對研究納米材料的性質(zhì)與形貌和尺寸的關(guān)系有著重要的作用，是當(dāng)前納米材料學(xué)研究的熱點之一?？刂萍{米材料的形貌的合成方法可以分為兩類：通過控制納米材料的生長參數(shù)來實現(xiàn)控制納米材料形貌的目的；通過模板的限制作用控制納米粒子的形貌。本文用這兩種方法對控制納米材料形貌做了研究，得到了若干很有意義的結(jié)果。 本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果摘要如下： 將模板的優(yōu)點和簡單的水熱

2、法結(jié)合起來，在低溫(150℃)下利用水熱處理過程在納米氧化鋁模板孔洞中成功的制備了大面積、高填充率、致密的稀土氫氧化物Tb(OH)<,3>納米線陣列。對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，研究了其發(fā)光性質(zhì)。對制備工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，提出了水熱模板法合成Tb(OH)<,3>納米線的生長機制。這種方法克服了以前使用諸如CVD，sol-gel，以及電化學(xué)沉積方法等結(jié)合模板法合成納米材料結(jié)構(gòu)存在的問題。水熱模板法提供了合成多種類型的納米線和納米線陣列的新思維，

3、拓寬了氧化鋁模板輔助合成技術(shù)的應(yīng)用范圍。 利用水熱法，通過添加絡(luò)合試劑Na<,2>H<,2>EDTA，以控制反應(yīng)試劑的釋放速度，降低晶體的生長速度，最終達(dá)到控制晶體的形貌目的，成功地合成了截角八面體YF<,3>微納米晶體。對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，對制備工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，提出了截角八面體YF<,3>微納米晶體的生長機制。研究了不同的鑭系元素氟化物的生長習(xí)性。發(fā)現(xiàn)不同晶體結(jié)構(gòu)的鑭系元素氟化物的最終形貌也不相同。對于這些合成與機制的研

4、究是對控制大范圍的微納米粒子的幾何學(xué)的基礎(chǔ)，更重要的是對由下到上技術(shù)在未來器件上的成功的應(yīng)用的基礎(chǔ)。 在已合成的截角八面體稀土氟化物微納米晶體基礎(chǔ)上，研究了稀土離子摻雜在截角八面體YF<,3>微納米晶體中的光學(xué)性質(zhì)。在研究過程中觀測到了一些與文獻(xiàn)報道不同的光學(xué)性質(zhì)。室溫下的光致發(fā)光顯示，除了Eu<'3+>的紅色特征發(fā)射峰外，在393nm激發(fā)條件下在445nm處還存在有來之于Eu<'2+>的4f<'6>5d到4f<'7>躍遷的很強

5、的藍(lán)光發(fā)射帶。結(jié)果顯示在180℃下水熱制備YF<,3>：Eu材料時發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，在制備過程中一部分Eu<'3+>離子被還原到二價Eu<'2+>離子。YF<,3>：Eu在390nm處的強的藍(lán)光發(fā)射在未來將有很好的應(yīng)用。我們可以通過調(diào)節(jié)激發(fā)波長來實現(xiàn)對Eu離子發(fā)光性質(zhì)的調(diào)制。這種制備方法為其他氟化物納米熒光體的制備提供了一種簡單的途徑。 通過一種簡單的、沒有添加模板和有機添加物的水熱方法首先成功的合成出了復(fù)雜的三維α-Mn花狀