Sm 3+ 、Eu 3+ 、Tb 3+ 、Dy 3+ /-Li + 掺杂的纳米二氧化铈的研制及其荧光性能的研究

发布时间：2021-03-23 08:42

　　稀土离子掺杂的纳米氧化物具有独特的发光性能,其在荧光标记、生物药物追踪、显示屏等方面有广泛深入的应用,寻找操作过程简易、低成本的制备方法是当务之急。本文采用低温燃烧法,以甘氨酸为燃料,与高纯稀土硝酸盐（M（NO3）3·6H2O,M=Ce,Eu,Tb,Dy,Sm）在马弗炉中发生氧化还原反应,用蒸馏水作溶剂,调节混合溶液pH值为4.0,合成了不同浓度稀土离子单掺杂的纳米氧化物粉末CeO2:Eu3+、CeO2:Tb3+、CeO2:Dy3+、CeO2:Sm3+以及Li+和稀土离子共掺杂的纳米氧化物粉末CeO2:Eu3+-Li+、CeO2:Tb3+-Li+、CeO2:Dy3+-Li+、CeO2:Sm3+-Li+。制得的样品均呈泡沫状,在异丙醇中超声处理,团聚现象减少,得到了分散性良好的粉末样品。采用粉末X射线衍射仪（X-ray Diffractometer D/max-2400,Rigaku）对样品的晶型、晶粒尺寸进行表征。XRD分析表明,在MDI Jade 5.0中对样品进行物相检索与PDF标准卡片比对,与PDF2-2004标准卡片上NO.34-0394的峰位置和峰强度基本一致,均为面心立方结... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 稀土掺杂纳米氧化物材料概况
        1.1.1 纳米材料及其特殊性质
        1.1.2 稀土离子的基本性质、光谱性质及其发光特性
        1.1.3 稀土掺杂纳米氧化物发光材料的特点
    1.2 稀土掺杂纳米氧化物材料的制备方法综述
        1.2.1 固相法
        1.2.2 液相法
        1.2.3 气相法
    1.3 稀土掺杂纳米氧化物材料的应用
        1.3.1 光学方面的应用
        1.3.2 磁学方面的应用
        1.3.3 催化方面的应用
        1.3.4 其他方面的应用
    1.4 稀土掺杂纳米氧化物材料的表征手段
        1.4.1 X射线粉末衍射分析（XRD）
        1.4.2 扫描电镜分析（SEM）
        1.4.3 透射电镜分析（TEM）
        1.4.4 固体荧光分析（PL）
    1.5 本论文工作的研究内容及创新点
        1.5.1 实验课题来源及选题意义
        1.5.2 实验课题的主要研究内容
        1.5.3 实验课题的创新点
        1.5.4 实验课题需解决的问题
2 : Eu³⁺的制备及其荧光性能">2 纳米CeO₂ : Eu³⁺的制备及其荧光性能
2 : Eu³⁺的制备">    2.1 纳米CeO₂ : Eu³⁺的制备
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验药品
        2.1.3 实验样品具体制备过程
    2.2 实验分析所用仪器及型号
        2.2.1 粉末X射线衍射仪
        2.2.2 扫描电镜
        2.2.3 透射电镜
        2.2.4 荧光分光光度计
    2.3 实验结果分析
        2.3.1 X-射线粉末衍射分析（XRD）
        2.3.2 扫描电镜分析（SEM）
        2.3.3 高倍透射电镜分析（HRTEM）
2 : Eu³⁺的发射光谱和激发光谱">        2.3.4 荧光分析：纳米CeO₂ : Eu³⁺的发射光谱和激发光谱
2 : Eu³⁺荧光性能的影响">    2.4 焙烧温度对纳米CeO₂ : Eu³⁺荧光性能的影响
2 : Eu³⁺的制备">        2.4.1 不同焙烧温度下纳米CeO₂ : Eu³⁺的制备
2 : Eu³⁺的XRD分析">        2.4.2 不同焙烧温度下纳米CeO₂ : Eu³⁺的XRD分析
2 : Eu³⁺的扫描电镜分析">        2.4.3 不同焙烧温度下纳米CeO₂ : Eu³⁺的扫描电镜分析
2 : Eu³⁺的透射电镜分析">        2.4.4 不同焙烧温度下纳米CeO₂ : Eu³⁺的透射电镜分析
2 : Eu³⁺的荧光性能">        2.4.5 不同焙烧温度下纳米CeO₂ : Eu³⁺的荧光性能
3+掺杂浓度对纳米CeO₂ : Eu³⁺荧光性能的影响">    2.5 Eu³⁺掺杂浓度对纳米CeO₂ : Eu³⁺荧光性能的影响
+对纳米CeO₂ : Eu³⁺荧光性能的影响">    2.6 Li⁺对纳米CeO₂ : Eu³⁺荧光性能的影响
+与Eu³⁺共掺杂的纳米CeO₂的制备">        2.6.1 Li⁺与Eu³⁺共掺杂的纳米CeO₂的制备
2 : Eu³⁺ （1.0%）-Li⁺ （1.0%）的XRD分析">        2.6.2 纳米CeO₂ : Eu³⁺ （1.0%）-Li⁺ （1.0%）的XRD分析
2 : Eu³⁺ （1.0%）-Li⁺ （1.0%）的扫描电镜分析">        2.6.3 纳米CeO₂ : Eu³⁺ （1.0%）-Li⁺ （1.0%）的扫描电镜分析
2 : Eu³⁺-Li⁺的荧光性能分析">        2.6.4 纳米CeO₂ : Eu³⁺-Li⁺的荧光性能分析
    2.7 本章小结
2 : Tb³⁺的制备及其荧光性能">3 纳米CeO₂ : Tb³⁺的制备及其荧光性能
2 : Tb³⁺的制备">    3.1 纳米CeO₂ : Tb³⁺的制备
        3.1.1 实验仪器
        3.1.2 实验药品
        3.1.3 实验样品具体制备过程
    3.2 实验分析所用仪器及型号
    3.3 实验结果分析
        3.3.1 扫描电镜分析（SEM）
2 : Tb³⁺的发射光谱和激发光谱">        3.3.2 荧光分析：纳米CeO₂ : Tb³⁺的发射光谱和激发光谱
3+掺杂浓度对纳米CeO₂ : Tb³⁺荧光性能的影响">    3.4 Tb³⁺掺杂浓度对纳米CeO₂ : Tb³⁺荧光性能的影响
+对纳米CeO₂ : Tb³⁺荧光性能的影响">    3.5 Li⁺对纳米CeO₂ : Tb³⁺荧光性能的影响
+与Tb³⁺共掺杂的纳米CeO₂的制备">        3.5.1 Li⁺与Tb³⁺共掺杂的纳米CeO₂的制备
2 : Tb³⁺ （1.0%）-Li⁺ （1.0%）的扫描电镜分析">        3.5.2 纳米CeO₂ : Tb³⁺ （1.0%）-Li⁺ （1.0%）的扫描电镜分析
2 : Tb³⁺ （1.0%）-Li⁺ （1.0%）的荧光性能分析">        3.5.3 纳米CeO₂ : Tb³⁺ （1.0%）-Li⁺ （1.0%）的荧光性能分析
    3.6 本章小结
2 : Sm³⁺的制备及其荧光性能">4 纳米CeO₂ : Sm³⁺的制备及其荧光性能
2 : Sm³⁺的制备">    4.1 纳米CeO₂ : Sm³⁺的制备
        4.1.1 实验仪器
        4.1.2 实验药品
        4.1.3 实验样品具体制备过程
    4.2 实验分析所用仪器及型号
    4.3 实验结果分析
        4.3.1 扫描电镜分析（SEM）
2 : Sm³⁺的激发光谱和发射光谱分析">        4.3.2 荧光分析：CeO₂ : Sm³⁺的激发光谱和发射光谱分析
3+掺杂浓度对纳米CeO₂ : Sm³⁺荧光性能的影响">        4.3.3 Sm³⁺掺杂浓度对纳米CeO₂ : Sm³⁺荧光性能的影响
+对纳米CeO₂ : Sm³⁺荧光性能的影响">        4.3.4 Li⁺对纳米CeO₂ : Sm³⁺荧光性能的影响
    4.4 本章小结
2 : Dy³⁺的制备及荧光性能">5 纳米CeO₂ : Dy³⁺的制备及荧光性能
2 : Dy³⁺的制备">    5.1 纳米CeO₂ : Dy³⁺的制备
        5.1.1 实验仪器
        5.1.2 实验药品
        5.1.3 实验样品具体制备过程
    5.2 实验分析所用仪器及型号
    5.3 实验结果分析
        5.3.1 扫描电镜分析（SEM）
2 : Dy³⁺的激发光谱和发射光谱分析">        5.3.2 荧光分析：纳米CeO₂ : Dy³⁺的激发光谱和发射光谱分析
3+掺杂的纳米CeO₂的荧光性能">        5.3.3 不同浓度Dy³⁺掺杂的纳米CeO₂的荧光性能
+离子掺杂对纳米CeO₂ : Dy³⁺的荧光性能的影响">        5.3.4 Li⁺离子掺杂对纳米CeO₂ : Dy³⁺的荧光性能的影响
    5.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]高温溶液法制备CeO2纳米晶体及其紫外吸收性能研究[J]. 田春慧,王庆法,张香文,王莅.  稀土. 2014(03)
[2]稀土无机发光材料:电子结构、光学性能和生物应用[J]. 郑伟,涂大涛,刘永升,罗文钦,马恩,朱浩淼,陈学元.  中国科学:化学. 2014(02)
[3]Nano-preparation promoting effectively luminescent properties of one-dimensional rare earth oxides[J]. 李俊峰,卢冠忠,谢宝庚,王艳芹,郭耘,郭杨龙.  Journal of Rare Earths. 2012(11)
[4]稀土掺杂纳米晶体荧光发射性质的调控[J]. 郑海荣,高当丽,高伟,李娇,何恩节,涂银勋.  发光学报. 2012(02)
[5]由面心立方（111）面间距谈几何晶体学的几个基本概念[J]. 马天平,谭伟石.  物理通报. 2012(02)
[6]Er3+及Er3+/Yb3+掺杂纳米晶CaWO4的发光性质[J]. 周远航,吕树臣.  发光学报. 2010(03)
[7]稀土掺杂氧化物纳米发光材料研究[J]. 宋宏伟.  发光学报. 2008(06)
[8]稀土氧化物纳米材料的制备方法综述[J]. 贾丽萍,张大凤,蒲锡鹏.  稀土. 2008(01)
[9]稀土掺杂纳米发光材料制备方法的研究进展[J]. 汪应灵,谢友海,耿明江,刘国光,袁建梅.  安徽农业科学. 2007(15)
[10]Tb3+掺杂Y2O3纳米晶体中Tb3+离子4f5d跃迁及能量传递的研究[J]. 孟庆裕,陈宝玖,赵晓霞,颜斌,王晓君,吕少哲,许武.  光学学报. 2007(02)

硕士论文
[1]CeO2纳米粉体的电化学制备及其形成机理初探[D]. 杨文霞.广东工业大学 2004



本文编号：3095514