稀土鐵酸鹽和鉬酸鹽納米材料的可控合成及其性質研究.pdf

1、稀土納米化合物在光學、催化、生物分析等諸多領域有廣泛的應用前景，因此，發(fā)展稀土納米化合物的控制合成、探索其生長機理，深入研究其結構與性能之間的關系具有重要的意義。本文通過X射線衍射、X射線光電子能譜、場發(fā)射掃描電鏡等手段對水熱條件下控制合成的稀土鐵酸鹽和鉬酸鹽納米材料進行了研究，優(yōu)化了合成理想結構和形貌的化合物的反應條件，提出各物質不同形貌的可能生長機理，探討了其光學和磁學性質之間。論文取得的研究結果如下:
　　 (1)室溫下制

2、備了正立方體正交相GdFeO3晶體，制備方法簡單，產(chǎn)物結晶度好，通過XRD、XPS、FTIR、FESEM等技術手段對產(chǎn)物樣品進行表征，確定了合成正立方體GdFeO3晶體的較佳反應條件是:260℃、Gd3+與Fe3+摩爾比為1∶1、反應時間24 h。利用相同方法成功制備了其他九種LnFeO3(Ln=Nd，Sm，Eu，Dy，Er，Tm，Yb，Lu和Y)正交相晶體并對其進行物相和形貌表征。深入研究了正立方體GdFeO3可能的形成機理，飽和KO

3、H溶液作為沉淀劑和礦化劑在合成過程中起到了關鍵作用。探討了此種方法合成的LnFeO3的光學和磁學性質。GdFeO3晶體表現(xiàn)出自身及GdFeO3∶Ln3+(Ln=Eu，Tb，Dy)摻雜發(fā)光性質，在273 nm激發(fā)光下，摻雜三種稀土離子的材料分別發(fā)出橘紅，黃綠色和白色的可見光，光學性能表現(xiàn)優(yōu)異。正立方體GdFeO3晶體在4K和100Oe下ZFC、FC和M-H測試表現(xiàn)出特異的順磁性。另外根據(jù)稀土單電子情況對其中八種稀土鐵酸鹽進行了ZFC測試對

4、比，它們的磁性質表現(xiàn)出各異性，原因有待進一步研究。實驗結果表明，正立方體GdFeO3晶體有可能成為良好的光學和磁學材料。
　　 (2)通過EDTA輔助的水熱體系制備了四方相納米橄欖狀α-Nd2(MoO4)3發(fā)光材料，制備方法簡單，產(chǎn)物結晶度好，通過XRD、XPS、FTIR、FESEM等技術手段對產(chǎn)物樣品進行表征并研究了反應溫度、反應時間和絡合劑與Nd3+的摩爾比對產(chǎn)物形貌的影響。確定了四方相納米橄欖狀α-Nd2(MoO4)3晶體