一維稀土過(guò)渡金屬納米材料的合成及其發(fā)光和電化學(xué)性能研究.pdf

1、由于稀土過(guò)渡金屬納米材料發(fā)光和電化學(xué)特性受其形態(tài)、結(jié)構(gòu)的影響，如果能得到納米管等一維結(jié)構(gòu)，兼具量子尺寸效應(yīng)、特殊形態(tài)效應(yīng)，則可明顯提高稀土過(guò)渡金屬納米材料各方面性能，具有重要的科學(xué)價(jià)值和研發(fā)前景。本課題通過(guò)碳納米管模板法和軟化學(xué)法合成出一維稀土過(guò)渡金屬氧酸鹽和一維過(guò)渡金屬氧化物，顯示出優(yōu)異的光學(xué)和電化學(xué)性能，在發(fā)光材料、電化學(xué)傳感器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1、選擇稀土離子Eu3+和

2、過(guò)渡金屬含氧酸根離子MOxn-（M=過(guò)渡金屬，如WO42-，TiO32-等），組成過(guò)渡金屬氧酸鹽Eu:(MOxn-)。選擇吡啶作為溶劑，采用溶劑熱法形成碳納米管-稀土過(guò)渡金屬氧酸鹽先驅(qū)物。然后在不同的煅燒溫度下對(duì)先驅(qū)物熱解，比較產(chǎn)物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、發(fā)光性能以及發(fā)光強(qiáng)度。通過(guò)TG-DTA、TEM、XRD、固體熒光等技術(shù)手段分析稀土過(guò)渡金屬氧酸鹽納米管的微觀結(jié)構(gòu)、形成過(guò)程、反應(yīng)機(jī)理、熱穩(wěn)定性及其發(fā)光特性。同時(shí)研究產(chǎn)物的發(fā)光機(jī)制，討論熒光性能與

3、微結(jié)構(gòu)、納米尺寸和表面缺陷的關(guān)系。
　　 2、以稀土氧化物Eu2O3和過(guò)渡金屬氧化物TiO2以及Na2CO3一同高溫煅燒，得到先驅(qū)物NaEuTiO4，在合適的水熱條件下對(duì)先驅(qū)物通過(guò)軟化學(xué)過(guò)程獲得Eu2Ti2O7納米管。經(jīng)過(guò)一系列表征手段確定產(chǎn)物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、發(fā)光性能。同時(shí)研究產(chǎn)物的形成過(guò)程、反應(yīng)機(jī)理、發(fā)光機(jī)制，討論熒光性能與微結(jié)構(gòu)和反應(yīng)溫度的關(guān)系。
　　 3、選擇過(guò)渡金屬氧化物TiO2與Na2CO3-同高溫煅燒，得到先驅(qū)