本文選題：聚丙烯酰胺凝膠法　切入點：鋁酸鋅　出處：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：尖晶石氧化物是一類重要的多功能材料,由于其優(yōu)異的熱學(xué)、力學(xué)及其光學(xué)性質(zhì),在陶瓷、催化劑及光電領(lǐng)域具有廣泛而重要的應(yīng)用。因此,致力于合成出具有良好性質(zhì)的尖晶石氧化物納米顆粒具有重要的研究意義。為了研究尖晶石ZnAl2O4納米顆粒的物理化學(xué)性質(zhì),本論文采用聚丙烯酰胺凝膠法制備了高分散的ZnAl2O4納米顆粒并對其物化性質(zhì)進(jìn)行研究,主要涉及以下幾個方面:(1)改變鋅鋁原子比,以檸檬酸作為螯合劑制備了不同鋅鋁比的ZnAlO納米顆粒,研究不同鋅鋁原子比對其相純度以及發(fā)光性能的影響。研究表明:鋅鋁原子比為1:2時,在600℃的煅燒溫度即可獲得純相的ZnAl2O4納米顆粒;當(dāng)鋅鋁原子比為1:1.8時,需在900℃的高溫?zé)Y(jié)才能獲得純相的ZnAl2O4納米顆粒;而鋅鋁比為1:1時,即使在1000℃燒結(jié)也未能獲得純相的ZnAl2O4納米顆粒。鋅鋁原子比為1:1.8和1:2時,所得納米顆粒的顆粒尺寸隨著煅燒溫度的增加而增大。當(dāng)樣品被352 nm波長的光激發(fā)后發(fā)現(xiàn),在469 nm處出現(xiàn)了一藍(lán)光發(fā)射峰,且發(fā)光強(qiáng)度也隨著煅燒溫度的增加而發(fā)生變化�；趯嶒灲Y(jié)果,分析了絡(luò)合劑絡(luò)合鋅鋁離子的絡(luò)合機(jī)理和發(fā)光機(jī)制。(2)以檸檬酸作為絡(luò)合劑,通過不同的鋁源或防止凝膠塌縮劑制備了納米鋁酸鋅,研究了鋁源或防止凝膠塌縮劑對其相純度和發(fā)光性能的影響。研究發(fā)現(xiàn),不同的鋁源或防止凝膠塌縮劑對納米鋁酸鋅的相純度、形貌、帶隙以及發(fā)光性能具有明顯的影響。通過硫酸鋁或氯化鋁作為鋁源獲得了純相的鋁酸鋅,而通過硝酸鋁作為鋁源制備的樣品卻含有一定量的雜質(zhì)。有意義的是,由于硫酸根的引入,導(dǎo)致在高溫時出現(xiàn)S=O鍵,因此需要更高的煅燒溫度才能獲得高純度的鋁酸鋅�；趯嶒灲Y(jié)果,對制備的不同樣品的發(fā)光現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。熒光光譜表明,在352nm紫外光的照射下,通過不同鋁源制備的鋁酸鋅樣品均在469 nm處存在一發(fā)射峰;但是,以硝酸鋁為鋁源獲得的樣品,還在373~406 nm之間具有一個發(fā)射峰。(3)采用不同的絡(luò)合劑制備了納米鋁酸鋅,研究了絡(luò)合劑對其相純度、形貌、帶隙以及發(fā)光性能的影響。研究表明,不同的絡(luò)合劑對其相純度、形貌、帶隙以及發(fā)光性能也具有明顯的影響。由于不同絡(luò)合劑的絡(luò)合能力存在差別,采用酒石酸作為絡(luò)合劑時,獲得了單相的ZnAl2O4納米顆粒,其帶隙值為3.93 eV。而采用草酸、水楊酸或甘氨酸作為絡(luò)合劑時,未能獲得單相的ZnAl2O4納米顆粒,其帶隙值分別為3.21、3.21和3.16 eV。熒光光譜表明,在波長為352 nm的光激發(fā)下,對于采用草酸、水楊酸或甘氨酸作為絡(luò)合劑制備的產(chǎn)物,除了在469 nm處存在發(fā)射峰外,還在377~405 nm之間具有一個弱的發(fā)射峰,且發(fā)光強(qiáng)度也存在明顯的差別。通過實驗結(jié)果分析可知,由于絡(luò)合劑對金屬離子的絡(luò)合能力不同,將這一方法應(yīng)用于其它氧化物納米顆粒的制備將具有重要的研究意義。
[Abstract]:Spinel oxide is an important kind of multifunctional materials. Because of its excellent thermal, mechanical and optical properties, spinel oxide has wide and important applications in ceramics, catalysts and optoelectronic fields. It is of great significance to study the synthesis of spinel oxide nanoparticles with good properties. In order to study the physical and chemical properties of spinel ZnAl2O4 nanoparticles, In this paper, the highly dispersed ZnAl2O4 nanoparticles were prepared by polyacrylamide gel method and their physicochemical properties were studied. ZnAlO nanoparticles with different Zn / Al ratios were prepared with citric acid as chelating agent. The effects of different Zn / Al atomic ratios on their phase purity and luminescence properties were studied. The pure phase ZnAl2O4 nanoparticles can be obtained at the calcination temperature of 600 鈩，

本文編號：1617423