稀土由于其特殊的電子構(gòu)型使其具有獨(dú)特的光、電、磁等物理化學(xué)特性,因此得到廣泛的應(yīng)用。由于其特殊的光譜特性,可以吸收特定波長(zhǎng)的激光,因此在吸光材料中有廣泛的應(yīng)用,其中,稀土釤中⁶H _5/2→⁶F_9/2的能級(jí)躍遷可以吸收波長(zhǎng)在1060 nm～1080 nm附近的光。1.06μm的激光廣泛應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域,因此研究一種針對(duì)1.06μm激光的激光防護(hù)材料非常有必要,釤的吸收波長(zhǎng)范圍恰好在此范圍內(nèi),可以用來制備針對(duì)1.06μm激光的激光防護(hù)材料,同時(shí),該波長(zhǎng)還處于光熱治療的第二生物窗口（1000 nm～1400 nm）,因此將釤與Fe₃O₄磁性納米粒子復(fù)合,研究了稀土釤在第二生物窗口光熱材料中的應(yīng)用。論文具體內(nèi)容概括如下:1.利用水熱法,以Sm（NO₃）₃溶液和g-C₃N₄為原料合成了Sm₂O（CO₃）₂·x ... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

稀土元素能級(jí)圖[2]

稀土含釤化合物的制備及性能研究4圖1-2稀土上轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光機(jī)理：（a）激發(fā)態(tài)吸收（ESA），（b）能量轉(zhuǎn)移上轉(zhuǎn)換（ETU），（c）合作敏化上轉(zhuǎn)換（CSU），（d）交叉弛豫（CR）和（e）光子雪崩（PA）[9]Fig.1-2Luminescentmechanismofrareearthdopedupconversionbmaterials:(a)excited-stateabsorption(ESA),(b)energytransferupconversion(ETU),(c)cooperativesensitizationupconversion(CSU),(d)crossrelaxation(CR),and(e)photonavalanche(PA).稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料主要由三部分構(gòu)成，分別是基質(zhì)，敏化劑和激活劑。常用的基質(zhì)材料有氧化物、氟化物和硫化物，氟化物由于自身的聲子能量低且?guī)遁^寬成為最常用的基質(zhì)[10]。稀土元素Yb3+是最常用的上轉(zhuǎn)換敏化劑，這是因?yàn)閅b3+可以被980nm激光激發(fā)，并且對(duì)該激光有較大的吸收截面[11]。上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的發(fā)光主要是由激活劑決定的，Er3+，Tm3+，Ho3+，Eu3+等[9]是經(jīng)常使用的激活劑，稀土離子可以通過不同的能級(jí)躍遷發(fā)出不同波長(zhǎng)的光，在基體中摻Er3+可以制備出發(fā)綠色熒光的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料[12]，而在基體中摻入Tm3+和Ho3+的可以制備出發(fā)出藍(lán)色[13]和紅光[14]的上轉(zhuǎn)換材料。目前，稀土發(fā)光材料在防偽、照明、顯示材料和免疫分析等方面有著廣泛的應(yīng)用。稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料還可以應(yīng)用于癌細(xì)胞的光熱治療。Qian等[15]制備了NaYF4:Yb，Er@NaYF4@SiO2@Au納米復(fù)合材料，可以對(duì)808nm激光有效的進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換，對(duì)人神經(jīng)母細(xì)胞瘤的治療有著良好的效果。Cheng等[16]合成了多功能UCNPs@IONP@Au納米粒子，這一納米粒子不僅可以進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換，還可以用于靶向治療腫瘤，最外層的金納米晶體殼可以吸收808nm的激光進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換，IONP（氧化鐵納米顆粒）的存在使其可以在外部磁場(chǎng)下

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文圖1-3ABO3型鈣鈦礦的分子結(jié)構(gòu)[29]Fig.1-3MolecularmodelofABO3-typeperovskite.稀土催化劑由于其催化活性高，穩(wěn)定性好，在汽車尾氣凈化、化石燃料燃燒、有機(jī)化合物（VOCs）和NOx等的催化分解中，除此之外，在二氧化鈦中加入稀土還可提高其光催化能力，因此，稀土催化材料在能源和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。1.2.4稀土儲(chǔ)氫材料稀土儲(chǔ)氫材料也叫稀土儲(chǔ)氫合金，是在稀土金屬中加入其它的金屬形成的具有儲(chǔ)氫能力的合金。稀土儲(chǔ)氫材料可以在較低的溫度下就可以實(shí)現(xiàn)氫氣的吸收和釋放，穩(wěn)定性高且儲(chǔ)氫性能優(yōu)異。目前的稀土儲(chǔ)氫材料主要有LaNi5系（AB5型）和La-Mg-Ni系（AB3和A2B7型）兩大類，在這兩類材料中，A元素通常是一些氫穩(wěn)定元素，比如La，Nd，Ce和Pr等，這類元素具有優(yōu)良的吸氫性能，氫穩(wěn)定元素決定了儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫能力的大��；B元素一般為氫不穩(wěn)定元素，具有優(yōu)良的放氫性能，它可以調(diào)節(jié)儲(chǔ)氫材料的氫分解壓，決定了儲(chǔ)氫材料的吸放氫可逆性能[32]。鑭鎳系儲(chǔ)氫材料被認(rèn)為稀土儲(chǔ)氫材料中前景最好的，它的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1-4[33]。在它的晶胞中存在許多間隙，在這些間隙中可以儲(chǔ)存大量的氫，而且它的氫化反應(yīng)非常迅速，在20℃的時(shí)候，它又可以在幾個(gè)大氣壓下就將氫分解并釋放出來，吸放氫能力非常優(yōu)秀，但是這類稀土儲(chǔ)氫材料的吸放氫能力在使用一段時(shí)間后會(huì)退化，并且這類合金易粉化。為了改善鑭鎳系儲(chǔ)氫材料的性能，對(duì)材料的組分進(jìn)行了調(diào)整，用混合稀土（La,Sm,Ce等）代替了純稀土鑭，但是這使得儲(chǔ)氫材料的氫分解壓升高，而且增大了材料的吸放氫平臺(tái)滯后壓差，所以又對(duì)Ni進(jìn)行7

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碩士論文
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本文編號(hào)：3408349