發(fā)布時(shí)間：2020-03-29 03:48

【摘要】：用陽極氧化鋁膜(AAO)的納米陣列孔,作為制備準(zhǔn)一維納米材料的模板。利用負(fù)壓抽濾法,使稀土鹽的溶液和堿溶液,在AAO模板納米孔道內(nèi)發(fā)生化學(xué)共沉積反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)加熱分解,得到稀土氧化物納米線陣列結(jié)構(gòu)材料。以SEM、TEM、XRD、EDS和熒光分光光度計(jì)(PerkinElmerLS-55)等測試儀器,對(duì)納米結(jié)構(gòu)材料的形貌、結(jié)構(gòu)、元素組成及熒光性能進(jìn)行表征,研究了上述納米結(jié)構(gòu)的生長機(jī)理和制備最佳工藝條件,探討了元素?fù)诫s及Eu3+摻雜量對(duì)納米線陣列熒光強(qiáng)度的影響。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1、利用 AAO 模板,成功地制備了 YCexOy、YCoxOy、Y2O3:Eu3+、YCexOy:Eu3+、YCoxOy:Eu3+納米線陣列材料。研究表明:上述納米陣列材料為非晶態(tài)結(jié)構(gòu),納米線陣列表觀形貌均一,找出了可控制備納米線陣列時(shí),反應(yīng)物濃度、反應(yīng)時(shí)間、抽濾壓力等最佳工藝參數(shù)。2、研究比較了銪摻雜的YxOy:Eu3+和YCexOy:Eu3+納米線陣列的熒光性能。在394nm光波長激發(fā)下,Y203:Eu3+和YCexOy:Eu3+納米線陣列,分別在615nm有強(qiáng)發(fā)射峰,702nm波長處弱發(fā)射峰,其對(duì)應(yīng)于Eu3+的5D0-2F2和5D0-7F4能級(jí)躍遷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:YCexOy:Eu3+納米線陣列的熒光強(qiáng)度比Y203:Eu3+強(qiáng)得多,說明Ce3+具有明顯的熒光增強(qiáng)效應(yīng)。當(dāng)Eu3+摻雜量的組成比為8%時(shí),YCexOy:Eu3+納米線陣列熒光強(qiáng)度達(dá)到最大值。3、研究發(fā)現(xiàn):在394nm光波長激發(fā)下,YCoxOy:Eu3+納米線陣列沒有熒光發(fā)射峰,摻雜Co3+使YxOy:Eu3+納米線陣列在615nm和702nm波長處的兩個(gè)熒光發(fā)射峰消失,發(fā)生了熒光猝滅現(xiàn)象,這里Co3+作為熒光猝滅劑。4、YCexOy:Eu3+納米線陣列,在紅光區(qū)域的熒光發(fā)射峰,使其在光學(xué)顯示和生物標(biāo)記上有潛在應(yīng)用,以及Ce3+的熒光增強(qiáng)和Co3+熒光猝滅效應(yīng),有望YCexOy:Eu3+和YCoxOy:Eu3+納米線陣列用作生物傳感材料,進(jìn)而為納米器件的設(shè)計(jì)提供材料基礎(chǔ)。
【圖文】：

２．３．２邋ＹＭｘＯｙ納米線陣列的形貌分析逡逑２．３．２．１邋ＹＣｅｘＯｙ納米線陣列的形貌逡逑如圖２－２所示，這是經(jīng)過負(fù)壓抽濾法在ＡＡ０模板中制備的ＹＣｅｘＯｙ納米線逡逑陣列掃描電子顯微鏡照片。（ａ）邋（ｂ）圖分別為它的俯視圖和側(cè)視圖。從圖中可以逡逑清晰的看出，在ＡＡＯ模板孔道有大面積的排列有序，尺寸均一的納米線陣列。逡逑由圖２－２邋（ａ）納米線陣列的俯視圖所示，模板的表面經(jīng)過５ｗｔ％ＮａＯＨ處理后和逡逑大量的蒸餾水輕輕清洗后，有部分納米線的頂端部分暴露在模板的外面，模板的逡逑納米孔道被全部填滿，單根的納米線平均直徑約為９０ｎｍ，這與所使用的ＡＡＯ逡逑模板的孔徑相符合。由圖２－２邋（ｂ）納米線陣列的側(cè)視圖所示，在經(jīng)過３５０ａＣ的高逡逑溫加熱分解后，納米線陣列排列有序，尺寸高度均一，線與線之間相互平行且光逡逑滑。而（ａ）中插圖所示的是納米線陣列與模板保持高度的垂直性，它的生長方逡逑式是沿著模板孔道垂直形成。更加證明了納米線在模板孔道生成呈現(xiàn)出

ｍｍ逡逑圖ａＪＹＣｅｘＯｙ納米線陣列的ＳＥＭ照片（ａ），俯視圖（ｂ），側(cè)視圖逡逑Ｆｉｇ．２－２邋ＳＥＭ邋ｉｍａｇｅｓ邋ｏｆ邋ＹＣｅｘ0ｙ邋ｎａｎｏｗｉｒｅ邋ａｒｒａｙｓ邋（ａ），邋ｆｒｏｎｔ邋ｖｉｅｗ邋（ｂ），，邋ｓｉｄｅ邋ｖｉｅｗ逡逑透射電子顯微鏡測試是為了更進(jìn)一步表征ＹＣ＾Ｏｙ納米線陣列的形貌。圖２－３逡逑所示的是將ＡＡＯ模板溶解去除后ＹＣｅｘ0ｙ納米線陣列的ＴＥＭ照片。如２－３邋（ａ）逡逑所示的是高倍下溶解模板后分散的單根納米線，可以清晰的看出納米線粗細(xì)均逡逑勻，結(jié)構(gòu)較致密，線表面較光滑，線長度大于ｌｕｍ左右，這些都與ＳＥＭ的測試逡逑結(jié)果是相吻合的。圖２－３邋（ｂ）所示的是低倍下分散的多根納米線ＴＥＭ照片，從逡逑圖中可以清楚的看出納米線中線與線高度平行，陣列有序，長度約為２ｕｍ以上，逡逑線表面存在小顆粒狀物，略粗糙。出現(xiàn)以上的原因可能是在制樣過程中腐蝕時(shí)間逡逑過長，將納米線部分溶解，所以納米線的長度變短了；而線表面存在的顆粒物，逡逑可能是在制樣沖洗過程中，水流速度過快過大，將鹽沖洗到線的表面，造成表面逡逑略粗糙。逡逑Ｓ邋／邋ｂ邋／逡逑＃邋ｍ逡逑２００邋ｎｍ邋＾邐０＞￥邋ｎｍ逡逑圖２－３邋ＹＣｅｘＯｙ納米線陣列的ＴＥＭ照片（ａ）
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1

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本文編號(hào)：2605393