稀土鐵酸鹽和鉬酸鹽納米材料的可控合成及其性質(zhì)研究.pdf

1、稀土納米化合物在光學(xué)、催化、生物分析等諸多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，因此，發(fā)展稀土納米化合物的控制合成、探索其生長(zhǎng)機(jī)理，深入研究其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系具有重要的意義。本文通過X射線衍射、X射線光電子能譜、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡等手段對(duì)水熱條件下控制合成的稀土鐵酸鹽和鉬酸鹽納米材料進(jìn)行了研究，優(yōu)化了合成理想結(jié)構(gòu)和形貌的化合物的反應(yīng)條件，提出各物質(zhì)不同形貌的可能生長(zhǎng)機(jī)理，探討了其光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)之間。論文取得的研究結(jié)果如下:
　　 (1)室溫下制

2、備了正立方體正交相GdFeO3晶體，制備方法簡(jiǎn)單，產(chǎn)物結(jié)晶度好，通過XRD、XPS、FTIR、FESEM等技術(shù)手段對(duì)產(chǎn)物樣品進(jìn)行表征，確定了合成正立方體GdFeO3晶體的較佳反應(yīng)條件是:260℃、Gd3+與Fe3+摩爾比為1∶1、反應(yīng)時(shí)間24 h。利用相同方法成功制備了其他九種LnFeO3(Ln=Nd，Sm，Eu，Dy，Er，Tm，Yb，Lu和Y)正交相晶體并對(duì)其進(jìn)行物相和形貌表征。深入研究了正立方體GdFeO3可能的形成機(jī)理，飽和KO

3、H溶液作為沉淀劑和礦化劑在合成過程中起到了關(guān)鍵作用。探討了此種方法合成的LnFeO3的光學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)。GdFeO3晶體表現(xiàn)出自身及GdFeO3∶Ln3+(Ln=Eu，Tb，Dy)摻雜發(fā)光性質(zhì)，在273 nm激發(fā)光下，摻雜三種稀土離子的材料分別發(fā)出橘紅，黃綠色和白色的可見光，光學(xué)性能表現(xiàn)優(yōu)異。正立方體GdFeO3晶體在4K和100Oe下ZFC、FC和M-H測(cè)試表現(xiàn)出特異的順磁性。另外根據(jù)稀土單電子情況對(duì)其中八種稀土鐵酸鹽進(jìn)行了ZFC測(cè)試對(duì)

4、比，它們的磁性質(zhì)表現(xiàn)出各異性，原因有待進(jìn)一步研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，正立方體GdFeO3晶體有可能成為良好的光學(xué)和磁學(xué)材料。
　　 (2)通過EDTA輔助的水熱體系制備了四方相納米橄欖狀α-Nd2(MoO4)3發(fā)光材料，制備方法簡(jiǎn)單，產(chǎn)物結(jié)晶度好，通過XRD、XPS、FTIR、FESEM等技術(shù)手段對(duì)產(chǎn)物樣品進(jìn)行表征并研究了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和絡(luò)合劑與Nd3+的摩爾比對(duì)產(chǎn)物形貌的影響。確定了四方相納米橄欖狀α-Nd2(MoO4)3晶體