研究稀土聚合物法制备稀土微纳米材料及其性能

论文导读：
摘要：模板法具有直接、简单、高效等优点，利用模板法来制备中空结构微纳米材料是制备中空稀土发光材料的一种有效策略。由此在化学制备和合成新的功能材料方面，模板法将会有更加广阔的运用前景。本论文通过采取聚合物(PS或MF)作为模板并结合水热法来制备中空稀土发光微球，分别对形貌制约合成和荧光性能进行了系统全面的探讨，并得到了预期的实验结果。主要探讨结果总结如下：成功地利用聚合物微球作为模板再通过煅烧大规模制备出了中空Y_2O_3:Tb~(3+)微球，其XRD中的峰值与纯的立方相的Y_2O_3一致。透射电子显微镜和扫描电子显微镜图像表明，空心微球的平均直径约1.3μm，壳层的厚度约50nm。在紫外光激发下，产物在544nm发射出强的绿色荧光。最佳的Tb~(3+)掺杂浓度为3%(摩尔浓度)，它具有最高的荧光强度。这个探讨还表明，800℃煅烧温度可以得到较高的发光效率。利用PS/Y(OH)CO_3:Eu~(3+)作为前驱体成功地制备出了中空YPO_4:Eu~(3+)微球。整个历程主要是由水热反应和煅烧组成。用YPO_4:Eu~(3+)中空微球的特点通过XRD、SEM、TEM、PL等进行了表征。对其形成机理也进行了浅析。获得的中空YPO_4:Eu~(3+)微球具有较高的化学稳定性和发光性能，由此在细胞生物学、药物释放和诊断有潜在的运用。通过均相沉淀法并利用三聚氰胺甲醛树脂(MF)胶体微球作为模板，在无需热处理的条件下成功的制备出了中空YVO_4:Eu~(3+)微球。通过XRD、SEM、TEM、PL、荧光衰减等对产物的形成、形态及发光性能进行了表征。XRD结果表明，掺杂的样品具有较高的结晶性，并表明其为纯的四方相YVO_4。在紫外光激发下，YVO_4:Eu~(3+)样品体现出强烈的红光。关键词：模板论文稀土论文中空微球论文发光材料论文
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Abstract5-11
1 绪论11-23

1.1 纳米材料11-13

1.1 纳米材料的分类11

1.2 中空微纳米材料的特性11-12

1.3 中空微纳米材料的运用前景12-13

1.2 稀土发光材料13-15

1.2.1 稀土发光材料的发光机理14

1.2.2 纳米稀土发光材料的用途14-15

1.3 稀土氧化物的性质及运用15-16

1.4 稀土磷酸盐和钒酸盐16-17

1.4.1 稀土磷酸盐的性质及运用16

1.4.2 稀土钒酸盐的性质及运用16-17

1.5 微纳米稀土材料的制备策略17-21

1.5.1 水热法17-18

1.5.2 共沉淀法18-19

1.5.3 溶胶-凝胶法(Sol-Gel)19

1.5.4 微乳液法19-20

1.5.5 模板法20-21

1.6 本课题探讨背景及作用21-23

2 中空氧化钇掺铽微球的制备及性能探讨23-36

2.1 实验药品与仪器23-24

2.

1.1 实验药品23-24

2.

1.2 实验仪器24

2.2 实验历程与具体步骤24-26

2.1 模板 PS(聚苯乙烯)微球的制备24-25

2.2 稀土硝酸盐的制备25

2.3 前驱体 PS/Y(OH)CO_3:Tb~(3+)的制备25-26

2.4 中空 Y_2O_3:Tb~(3+)微球的制备26

2.3 实验影响因素26

2.4 产物的表征26-27

2.4.1 X 射线衍射浅析（X-ray Power Diffraction, XRD）26
2.4.2 扫描电镜浅析（Scan Electron Microscope, SEM）26-27
2.4.3 透射电镜浅析（Tranission Electron Microscope, TEM）27

2.4.4 荧光性能测试(PL)27

2.4.5 表征的仪器27

2.5 结果与讨论27-35

2.5.1 XRD 浅析27-28

2.5.2 FTIR 浅析28-29

2.5.3 热重浅析29-30

2.5.4 SEM 浅析30-31

2.5.5 TEM 浅析31-32

2.5.6 实验机理32-33

2.5.7 PL 光谱浅析33

2.5.8 荧光寿命浅析33-34

2.5.9 Tb~(3+)的掺杂比例对发光强度论文导读：

的影响浅析34-35

2.6 本章小结35-36

3 中空 YPO_4:Eu~(3+)微球的制备及性能探讨36-48

3.1 实验试剂与仪器36-37

3.

1.1 实验试剂36-37

3.

1.2 实验仪器37

3.2 实验步骤37-39
3.

2.1 模板聚苯乙烯微球（PS）的制备37-38

3.

2.2 稀土硝酸盐的制备38

3.

2.3 前驱体 PS/Y(OH)CO_3:Eu~(3+)的制备38-39

3.

2.4 中空 YPO_4:Eu~(3+)微球的制备39

3.3 实验影响因素39

3.4 结果与讨论39-47

3.4.1 XRD 浅析39-40

3.4.2 FTIR 浅析40-41

3.4.3 SEM 浅析41-42

3.4.4 TEM 浅析42-43

3.4.5 热重浅析43-44

3.4.6 实验机理44

3.4.7 PL 浅析44-46

3.4.8 荧光寿命浅析46

3.4.9 Eu~(3+)的掺杂比例对发光强度的影响浅析46-47

3.5 本章小结47-48

4. 中空 YVO_4:Eu~(3+)微球的制备及性能探讨48-56

4.1 实验试剂与仪器48-49

4.

1.1 实验试剂48-49

4.

1.2 实验仪器49

4.2 实验历程与具体步骤49-51
4.

2.1 模板 MF(三聚氰胺甲醛树脂)的制备49-50

4.

2.2 硝酸盐的制备50

4.

2.3 前驱体 MF/Y(OH)CO_3:Eu~(3+)的制备50-51

4.

2.4 中空 YVO_4:Eu~(3+)微球的制备51

4.3 实验影响因素51

4.4 结果浅析与讨论51-55

4.1 XRD 浅析51-52

4.2 SEM 与 TEM 浅析52-53

4.3 实验机理53-54

4.4 PL 光谱与荧光寿命浅析54-55

4.5 本章小结55-56

5 总结56-57
参考文献57-63
攻读硕士期间发表的论文及所取得的探讨成果63-65
致谢65