【摘要】：近年來,以石墨烯為代表的二維材料(2D)受到人們的熱切關(guān)注。由于其超薄二維納米材料具有獨(dú)特的片層狀結(jié)構(gòu),片層厚度僅為單原子層或者幾個(gè)原子層的厚度,電子運(yùn)動(dòng)被限制在二維平面內(nèi),因此超薄二維(2D)納米材料展現(xiàn)出獨(dú)特的物理、化學(xué)、電子和光學(xué)特性。通常稀土離子的熒光特性與所處的晶體場環(huán)境有極大的關(guān)系。因此,超薄二維材料與稀土離子相結(jié)合,有可能會(huì)產(chǎn)生不同于傳統(tǒng)的熒光現(xiàn)象。通過前期的探索發(fā)現(xiàn),氯氧化鉍隨其二維尺寸的減小,其發(fā)光強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),這與已有的認(rèn)知不相符,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)這種獨(dú)特的發(fā)光現(xiàn)象,有助于開發(fā)新型的熒光材料或者擴(kuò)大材料的潛在應(yīng)用。首先,我們通過超聲輔助液相剝離的方法制備氯氧化鉍超薄納米片。在制備過程中,不同的超聲條件以及不同的溶劑選擇對(duì)剝離效果有很大的影響。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn),對(duì)溶劑,超聲時(shí)間,超聲頻率等條件進(jìn)行優(yōu)化,成功制備了氯氧化鉍超薄納米片。在進(jìn)一步的離心處理后,利用離心力的不同,得到了片層厚度分布不同的樣品,為下一步的測(cè)試奠定了基礎(chǔ)。隨后,我們利用Eu~(3+)離子對(duì)微觀環(huán)境靈敏的特性,研究了不同厚度氯氧化鉍超薄納米片熒光特性與片層厚度之間的相互關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),氯氧化鉍超薄納米片片層厚度的改變會(huì)引起材料本身的鐵電性所引起的極化場的改變,進(jìn)而引起某些敏感躍遷的熒光分支比的改變,產(chǎn)生獨(dú)特的熒光現(xiàn)象。由于片層厚度的減小,使得氯氧化鉍超薄納米片本身的自發(fā)極化增大的同時(shí)退極化場也隨之增大,兩者競爭的關(guān)系,因而使得I(~5D_0→~7F_2)/I(~5D_0→~7F_4)分之比呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。為了進(jìn)一步研究片層厚度對(duì)稀土離子熒光特性的影響,我們又研究了Er~(3+)離子摻雜氯氧化鉍超薄納米片的熒光特性。研究表明:首先,與未超聲樣品相比,在經(jīng)過超聲處理后,樣品的光子雪崩現(xiàn)象消失,且隨著片曾厚度的減小,光子數(shù)減小,紅綠比增大,這是由于在退極化場跟量子尺寸效應(yīng)共同影響下,減少了紅光能級(jí)與綠光能級(jí)上的粒子布居數(shù),使Er~(3+)的熒光特性發(fā)生改變。最后,我們通過在合成過程中改變乙醇和水的含量,利用化學(xué)法制備出來了不同厚度的BiOCl:Yb~(3+)/Er~(3+)納米晶。研究發(fā)現(xiàn):隨著溶劑中乙醇含量的增加,樣品厚度不斷減薄,內(nèi)電場增強(qiáng),導(dǎo)致紅光上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度不斷增強(qiáng)。
【圖文】：

1.1 引言超薄二維納米材料是一類新興的納米材料結(jié)構(gòu)，獨(dú)特的片層狀結(jié)構(gòu)，片層厚度僅為單原子層或者幾個(gè)原子層，橫向的尺寸在 100nm 以上或者幾個(gè)微米甚至更大。由于電子運(yùn)動(dòng)被限制在二維平面內(nèi)，因此超薄二維(2D)納米材料展現(xiàn)出獨(dú)特的物理、化學(xué)、電子和光學(xué)特性[1-3]。自從 2004 年以后，在 Geim 和 Novoselov等研究人員的共同努力下，利用機(jī)械剝離法的輔助下，制備了完整片層結(jié)構(gòu)的Graphene，進(jìn)而引起了研究人員對(duì)二維(2D)納米材料的研究熱情，在凝聚態(tài)物理(Condensed matter physics)、。材料科學(xué)(Materials science)。、化學(xué)(Chemistry)和。納米技術(shù)(Nanotechnology)等領(lǐng)域的研究呈現(xiàn)出爆炸式的增長。尤其是以石墨烯為代表，超薄二維（2D）納米材料在電子學(xué)，。光電子學(xué)，。電催化領(lǐng)域，電池，。超級(jí)電容器，。太陽能電池，。光催化，。傳感器等方方面面均展現(xiàn)出巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值[4,5]。

晶定.3更到斯十實(shí)環(huán)下化晶體。相比定實(shí)驗(yàn)條件.1 自下而對(duì)于大多更大的應(yīng)用到。在制備超斯力的形成(1) CVD十幾年間，實(shí)際操作中環(huán)，隨后前驅(qū)下就可以得化劑是反應(yīng)之下，CVD件對(duì)于特定前而上的制備數(shù)的材料而范圍，即幾超薄二維納成，進(jìn)而控制CVD 是一CVD 已經(jīng)，將預(yù)選的驅(qū)體會(huì)反應(yīng)得到超薄二維應(yīng)過程中不可D 和濕化學(xué)前驅(qū)體的化備方法而言，自下幾乎所有類型納米材料的過制片層的生長一種在襯底上經(jīng)逐漸發(fā)展并的襯底放入爐應(yīng)或者沉積在維納米片。在可或缺的。學(xué)合成方法化學(xué)反應(yīng)[31-3下而上制備超型的超薄二過程中，通長厚度，得到上得到高純并成為制造爐腔中嗎，在襯底表面在一些生長法屬于自下而37]。超薄二維納二維材料都可通過抑制生長到所需要厚純材料或者薄造大量超薄二一種或者多面�；诖朔N長過程中，例而上的思路納米材料的方可能通過自長過程中片厚度的超薄二薄膜的傳統(tǒng)二維納米片多種氣態(tài)前種方法，在例如生長單路，，這依賴于方法普遍適自下而上的方片層之間范德二維納米材統(tǒng)方法。在過片的可靠方法前驅(qū)體在爐腔在合適的實(shí)驗(yàn)單層 Graphen于在適用，方法德瓦材料。過去法。腔內(nèi)驗(yàn)條ne，
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2615814