半导体氧化物纳米晶掺杂纳米多孔石英玻璃及应用

发布时间：2022-04-23 16:40

　　纳米晶及稀土离子掺杂玻璃呈现出独特的光电特性,如:荧光、非线性、导电性等,广泛应用于激光、传感、照明等领域。均匀分布的半导体氧化物纳米晶共掺可以有效促进稀土离子掺杂玻璃的发光性能,然而精确调控半导体氧化物纳米晶的尺寸和分布是一个难题。本文以纳米多孔石英玻璃为基体,使用溶液掺杂的方法,制备出半导体氧化物纳米晶单掺杂的石英玻璃以及稀土和半导体氧化物纳米晶共掺的石英玻璃,研究了相应的荧光增强性能并揭示了增强机理,最后探索了该材料体系在离子探测和温度传感方面的应用。本文引言部分首先对纳米多孔石英玻璃、几种典型的半导体氧化物纳米材料、稀土离子及其传感应用的相关研究做了简要总结,随后重点综述了半导体氧化物和稀土共同掺杂玻璃的研究进展。本文主要研究内容分为以下三个部分:氧化铟（In₂O₃）、氧化锡（SnO₂）和氧化铟锡（ITO）半导体氧化物纳米晶单掺杂玻璃的制备;稀土和半导体氧化物纳米晶共掺玻璃荧光增强性能的研究;共掺玻璃体系在金属离子检测和温度传感方面的应用探索。本文首先以纳米多孔石英玻璃为基质,采用溶液掺杂法分别制备了氧化铟（In... 

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【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米多孔石英玻璃
    1.3 半导体氧化物纳米材料
    1.4 稀土离子
    1.5 半导体氧化物和稀土掺杂的玻璃
    1.6 本论文研究内容
2 样品的制备和表征技术
    2.1 实验药品和来源
    2.2 实验仪器
    2.3 样品的制备方法
    2.4 样品的性能表征
    2.5 本章小结
3 纳米多孔石英玻璃中半导体氧化物纳米晶的生长
    3.1 纳米多孔石英玻璃的制备
    3.2 纳米多孔石英玻璃的性能表征
    3.3 半导体氧化物纳米晶的合成
    3.4 半导体氧化物纳米晶的表征
    3.5 本章小结
4 多孔玻璃中半导体氧化物对稀土发光的调控
    4.1 半导体氧化物纳米晶对Er~(3+)/Yb~(3+)的发光调控
    4.2 半导体氧化物纳米晶对Eu离子的发光调控
    4.3 本章小结
5 纳米晶和稀土共掺纳米多孔石英玻璃的应用探索
    5.1 Fe~(3+)离子检测
    5.2 温度传感
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间发表论文及申请专利目录



本文编号：3647575