几种稀土纳米材料的合成及性能研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangrong2000
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由于稀土化合物在光、电、磁等方面具有独特的理化性能,稀土化合物的制备及其性能研究受到了广泛地关注。本论文在不添加任何表面活性剂的前提下,实现了碱式碳酸钐菱形微米片、水合草酸镨交叉结构微米颗粒和二氧化铈纳米棒的液相合成,并运用X射线衍射、X射线光电子能谱等对产物的结构进行了表征,研究了产物的热学性能、光学性能和紫外吸收性能。论文取得的研究结果如下:1.以尿素为沉淀剂,在不加任何表面活性剂或络合剂的情况下,用简单的水热反应法成功地制备了SmCO3OH菱形微米片。研究了反应条件对产物形貌的影响,结果发现240℃, 8 h和2 mmol (NH2)2CO的添加量是制备SmCO3OH菱形微米片的较佳反应条件,尿素的添加量被认为是影响产物形貌的关键因素。另外,还研究了SmCO3OH菱形微米片本身及其掺杂Eu3+后的光致发光性能,结果表明SmCO3OH中掺杂1 at. % Eu3+后会在677 nm处产生较强的发光,这将在光转换膜的制备上有着潜在的应用。2.不加任何表面活性剂或络合剂,采用沉淀法,在室温下制备了Pr2(C2O4)3·10H2O交叉结构微米颗粒。实验结果表明草酸的用量和溶液的pH值对产物形貌有较大影响。研究了交叉结构Pr2(C2O4)3·10H2O微米颗粒的光致发光性能,该性能在固体激光方面具有潜在的应用价值。另外对产物的热学性能也进行了研究,通过煅烧草酸盐前驱体获得了交叉结构Pr6O11微米颗粒。该方法简单,可用于其它稀土草酸盐或稀土氧化物的制备。3.用强碱弱酸盐Na2S·9H2O为沉淀剂,在水热条件下制备尺寸均一、产量丰富的CeO2纳米棒,研究了反应条件对产物形貌的影响,同时研究了产物的紫外吸收性能,结果表明CeO2纳米棒在紫外可见区域336 nm处有明显的吸收峰。通过对比试验发现,强碱弱酸盐Na2S·9H2O在CeO2纳米棒的合成过程中起到了关键作用,Na2S·9H2O的水解使得反应体系存在一个水解平衡,保证了体系中[OH-1]在整个反应过程中都能维持在一个合适的水平,这有利于CeO2纳米棒的定向生长。
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