納米Sm2O3的制備及其光學性能研究.pdf

1、氧化釤（Sm2O3）是一種具有4f電子結構的稀土氧化物，具有優(yōu)異的光學、電學、磁學以及化學活性等性能，能夠應用于電子元件、光學材料及永磁材料等領域，具有廣闊的應用前景。本文以 Sm(NO3)3·6H2O為釤源，利用微波水熱法制備納米Sm2O3并對其合成過程的影響因素及光學性能進行研究，通過X-射線衍射（XRD）、場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)，場發(fā)射透射電鏡(FETEM)，以及紫外/可見/近紅外分光光度計（UV3600）等測試手段對樣品進

2、行表征，考察了微波功率、反應液pH值及均相沉淀含量對納米Sm2O3物相結構、微觀形貌以及光學性能的影響規(guī)律。
　　研究結果表明：改變微波功率、反應液pH值及尿素均相沉淀劑含量時合成的前驅體物相與形貌的變化對熱處理后納米 Sm2O3晶體的物相和形貌具有顯著影響。當微波功率逐漸增加時，納米 Sm2O3的結晶度隨之增強，形貌由顆粒和棒狀混合形貌轉變?yōu)榻驙罴{米顆粒；改變反應液 pH值時可獲得不同形貌的納米 Sm2O3晶體，pH值為7時由

3、長徑比小的且分散均勻的納米棒組成；pH值為8時納米Sm2O3由規(guī)則圓整的納米顆粒組成，平均粒徑尺寸最小約為30~40nm。以尿素為均相沉淀劑時，可獲得粒徑尺寸分布很窄的近球狀納米 Sm2O3顆粒，且在尿素濃度為1.2mol/L時，納米Sm2O3的粒徑尺寸最小，約為13~20nm。
　　微波水熱條件下形核和長大是納米前驅體形成的重要過程，熱處理后即可轉變?yōu)榧{米Sm2O3。微波功率、反應液pH值及均相沉淀劑對納米Sm2O3的形成過程的

4、具有明顯影響。微波條件下晶核“爆發(fā)式”形成，在功率較低時傾向于形成Sm(OH)3晶核并基于定向附著機制擇優(yōu)生長成棒狀前驅體，在功率較高時傾向于形成 SmOHCO3晶核并基于 Ostwald熟化機制團聚生長成近球狀前驅體；反應液pH值較低時有利于晶核定向生長形成棒狀前驅體，反應液p H值較高時該過程受到限制，熱處理后前驅體轉變?yōu)槌叽绺〉陌魻罱Y構或球狀納米 Sm2O3顆粒。而當以尿素為均相沉淀劑時，微波場和尿素水解過程同時存在，晶核各向同