CNTs@Y 2 O 3 :Eu 3+ 纳米复合材料的制备及其荧光温敏性能
发布时间：2021-01-12 00:00
采用表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠）辅助的均相沉淀法,将稀土荧光前驱体氧化物复合在具有一维结构的碳纳米管表面,成功制备了具有一维结构的CNTs@Y2O3:Eu3+纳米复合材料。通过SEM、XRD、TEM-EDS、FT-IR、TGA和PL等表征手段分别探究了复合材料的微观形貌结构、热稳定性、结晶度以及荧光性能。研究结果表明,CNTs@Y2O3:Eu3+荧光复合材料在UV激发下显示出强烈的稀土Eu3+特征荧光。同时,在400～1000℃不同煅烧温度范围内,该复合材料荧光强度随之发生明显变化,具有较强的温度敏感特性。
【文章来源】：功能材料. 2020,51(06)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
Y2O3:Eu3+ 空心管的均相沉淀法制备示意图
图2分别为未煅烧的CNTs@ Y(OH)CO3:Eu3+(a)前驱体和CNTs@Y2O3:Eu3+(b)复合空心管样品在800 ℃煅烧2 h后的XRD图谱。从图2(a)中可以观察到位于2θ=25°和2θ=45°处出现两个宽带,这表明在煅烧之前,所制备的一维结构的前驱体复合材料是无定形结构。这是由于在未煅烧的复合材料中存在大量无定形结构的一维CNTs,从而影响整个复合材料的晶体结构以及结晶状态。将800 ℃煅烧2 h的CNTs @Y2O3:Eu3+复合空心管样品(图2b)与卡片JCPDS no.65-3178进行对比。XRD曲线在2θ=29°,33.5°,48和57°的衍射峰分别对应于(222),(400),(440)和(622)的晶面,进一步证实了Y2O3:Eu3 +的立方相晶体结构。此外,由图可以观察到Y2O3:Eu3 +样品的衍射峰非常尖锐,这也证实了所制备的产物是纯净的,并且Eu3+均匀地掺入Y2O3主晶格中获得了具有高结晶度的Y2O3:Eu3+。图3 (a)CNTs(b)前驱体CNTs@Y(OH)CO3:Eu3+(c)800℃煅烧 CNTs@Y2O3:Eu3+复合材料的FT-IR图谱
图4 (a)CNTs @ Y(OH)CO3:Eu3+前驱体的TEM图;(b)HRTEM图,插图为选中区域的电子衍射图;(c)展示CNTs涂层的HRTEM图和(d)EDS图谱为了进一步分析材料的结构,通过TEM图谱进一步探究所制备样品的形貌和结构,如图4所示。图4分别给出了未煅烧的CNTs @ Y(OH)CO3:Eu3+前驱体TEM图(a)、HRTEM图(b)、CNTs涂层的HRTEM图(c)和能谱EDS(d)。由图4 a可以看出,CNTs表面均匀地包覆着一层致密的涂层,图4 b显示出涂层的高分辨率透射电镜(HRTEM)图像,其中,插图为相应选中区域的电子衍射图,衍射图显示是漫射环,表明涂层材料是无定形的。涂层区域如图4 c所示,其厚度约为22 nm。根据EDS能谱分析(图4 d),表明存在C、Eu、Y和O元素,其中(Y、Eu)与O的原子比近似为1∶4,因此可以推断出前驱体材料的化学组成为Y(OH)CO3:Eu3+。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Gd2O3:Eu3+纳米棒的制备与发光性能[J]. 张颂,刘桂霞,董相廷,王进贤,李若兰. 高等学校化学学报. 2009(01)
硕士论文
[1]多壁碳纳米管/稀土氧化物高温敏荧光纳米材料的制备、性能及成型研究[D]. 邓哲鹏.西北师范大学 2012
[2]一维稀土纳米化合物的制备与表征[D]. 田成民.黑龙江大学 2008
本文编号：2971729
【文章来源】：功能材料. 2020,51(06)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
Y2O3:Eu3+ 空心管的均相沉淀法制备示意图
图2分别为未煅烧的CNTs@ Y(OH)CO3:Eu3+(a)前驱体和CNTs@Y2O3:Eu3+(b)复合空心管样品在800 ℃煅烧2 h后的XRD图谱。从图2(a)中可以观察到位于2θ=25°和2θ=45°处出现两个宽带,这表明在煅烧之前,所制备的一维结构的前驱体复合材料是无定形结构。这是由于在未煅烧的复合材料中存在大量无定形结构的一维CNTs,从而影响整个复合材料的晶体结构以及结晶状态。将800 ℃煅烧2 h的CNTs @Y2O3:Eu3+复合空心管样品(图2b)与卡片JCPDS no.65-3178进行对比。XRD曲线在2θ=29°,33.5°,48和57°的衍射峰分别对应于(222),(400),(440)和(622)的晶面,进一步证实了Y2O3:Eu3 +的立方相晶体结构。此外,由图可以观察到Y2O3:Eu3 +样品的衍射峰非常尖锐,这也证实了所制备的产物是纯净的,并且Eu3+均匀地掺入Y2O3主晶格中获得了具有高结晶度的Y2O3:Eu3+。图3 (a)CNTs(b)前驱体CNTs@Y(OH)CO3:Eu3+(c)800℃煅烧 CNTs@Y2O3:Eu3+复合材料的FT-IR图谱
图4 (a)CNTs @ Y(OH)CO3:Eu3+前驱体的TEM图;(b)HRTEM图,插图为选中区域的电子衍射图;(c)展示CNTs涂层的HRTEM图和(d)EDS图谱为了进一步分析材料的结构,通过TEM图谱进一步探究所制备样品的形貌和结构,如图4所示。图4分别给出了未煅烧的CNTs @ Y(OH)CO3:Eu3+前驱体TEM图(a)、HRTEM图(b)、CNTs涂层的HRTEM图(c)和能谱EDS(d)。由图4 a可以看出,CNTs表面均匀地包覆着一层致密的涂层,图4 b显示出涂层的高分辨率透射电镜(HRTEM)图像,其中,插图为相应选中区域的电子衍射图,衍射图显示是漫射环,表明涂层材料是无定形的。涂层区域如图4 c所示,其厚度约为22 nm。根据EDS能谱分析(图4 d),表明存在C、Eu、Y和O元素,其中(Y、Eu)与O的原子比近似为1∶4,因此可以推断出前驱体材料的化学组成为Y(OH)CO3:Eu3+。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Gd2O3:Eu3+纳米棒的制备与发光性能[J]. 张颂,刘桂霞,董相廷,王进贤,李若兰. 高等学校化学学报. 2009(01)
硕士论文
[1]多壁碳纳米管/稀土氧化物高温敏荧光纳米材料的制备、性能及成型研究[D]. 邓哲鹏.西北师范大学 2012
[2]一维稀土纳米化合物的制备与表征[D]. 田成民.黑龙江大学 2008
本文编号：2971729
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