多功能雜化稀土發(fā)光材料的制備及其性質(zhì)的研究.pdf

1、發(fā)光稀土配合物以其特有的熒光性質(zhì)一直受到人們的重視，然而這類配合物的熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性較差，這就限制了它的實用化。為了解決這一問題，可將稀土配合物摻雜到無機基質(zhì)中。這樣得到的新材料兼?zhèn)淞税l(fā)光稀土配合物和無機材料的優(yōu)點，從而改善了稀土配合物的熱穩(wěn)定性。近來，隨著科技的進(jìn)步，人們開始希望一種材料同時擁有多種材料的性質(zhì)，于是把幾種具有不同性質(zhì)的組分進(jìn)行組裝，從而形成具有多功能性質(zhì)的新型納米材料。本論文中，我們結(jié)合稀土的發(fā)光特性與貴金屬納米粒

2、子的電化學(xué)和催化特性，制備了貴金屬/稀土發(fā)光雙功能納米材料，并研究了其結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)。
　　本論文的研究工作分為三部分:
　　1.通過聚乙烯亞胺(PEI)對二氧化硅表面進(jìn)行修飾，合成了兩種具有不同尺寸的鑭系-雜多酸納米雜化材料(LnW10/PEI/SiO2LnW10，Ln=Eu,Dy)。通過紅外(FT-IR)，掃描電鏡(SEM)，透射掃描電鏡(TEM)以及熒光測試等對所得樣品進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，雜化材料具有核殼結(jié)構(gòu)并且擁有良

3、好的發(fā)光性能。此外，通過熒光光譜研究表明，EuW10/PEI/SiO2納米粒子的尺寸對其發(fā)光性質(zhì)及銪離子的格位對稱性具有一定的影響:其粒徑越大，則對應(yīng)Eu3+的格位對稱性越高，而其發(fā)光強度卻相對較弱。
　　2.通過PEI對St(o)ber二氧化硅粒子改性，然后將稀土雜多化合物和銀納米嫁接到PEI/SiO2表面上，從而合成了SiO2/EuW10/Ag雙功能納米材料。通過FT-IR，紫外(UV-vis)，SEM，TEM，熒光測試以及循

4、環(huán)伏安(CV)測試等對所得樣品的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進(jìn)行了表征。熒光光譜表明，銀納米的引入不僅改變了銪離子的格位對稱性，而且使能量可以更有效的從配體轉(zhuǎn)移至銪離子。循環(huán)伏安測試表明復(fù)合材料具有電化學(xué)活性。催化實驗表明，在催化苯乙烯氧化反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到1h時，苯乙烯的轉(zhuǎn)化率即可達(dá)到52.1％，而主產(chǎn)物苯甲醛的選擇性約為49.9％。
　　3.合成了不同粒徑的St(o)ber二氧化硅微球，采用PEI作為偶聯(lián)劑，將金納米和稀土雜多酸化合物嫁接到了

5、SiO2表面上，從而制備了不同粒徑的SiO2/EuW10/Au雙功能納米材料。通過FT-IR，UV-vis，SEM，TEM，熒光測試，X-射線粉末衍射以及循環(huán)伏安測試等對所得樣品的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)進(jìn)行了表征。電鏡結(jié)果表明，制備的雜化材料具有核殼納米結(jié)構(gòu)。熒光光譜表明，金納米的引入可以使得能量更有效的從配體轉(zhuǎn)移至Eu3+，且粒徑較大的復(fù)合材料中銪離子的格位對稱性相對較低。催化試驗表明，復(fù)合微球在氧化苯乙烯中表現(xiàn)出較高的催化性能，并且粒徑較小的復(fù)