MF2型稀土掺杂荧光纳米材料的合成及应用研究进展

MF2型(M=Mg,Ca,Sr,Ba)碱土金属氟化物纳米材料因具有独特的光、电和化学性质,在发光及显示器件、光学成像、生物荧光探针等方面得到了广泛的应用.综述了MF2型荧光纳米材料的几种常用的制备方法及其应用领域,并展望了MF2型荧光纳米材料的发展趋势.     

钛酸盐一维纳米材料向TiO2纳米材料的水热转化研究

采用强碱性水热处理法分别控制第一次水热反应为160℃和200℃,制备出一维纳米管和纳米棒2种形貌的产物,将其作为第二次水热反应的前驱体,考察了第二次水热体系中pH值和温度对TiO2纳米材料的晶相组成及其微观形貌的影响;采用XRD、TEM以及HRTEM对样品进行了分析.结果表明,当以纳米管为前驱体时,除在pH=0的体系中得到了以金红石相为主的单晶纳米棒外,在pH值为2、4和7的条件下均得到了单晶纯锐钛矿相TiO2纳米颗粒.当以纳米棒为前驱体时,在pH=0的体系中得到了金红石相与板钛矿相共存的纳米棒和纳米颗粒混合产物;在pH值为2、4和7的条件下均得到了纯锐钛矿相TiO2纳米棒;当二次水热温度低于180℃时,前驱体没有转化完全,所得产物为前驱体与锐钛矿相TiO2共存的纳米棒;当水热温度为180℃和210℃时,产物为纯锐钛矿相纳米棒.     

一维纳米材料的水热合成

水热合成是制备一维纳米材料的方法之一,可以用来合成碳、金属、半导体以及氧化物等多种无机纳米材料,由于其操作简单、成本低廉以及条件温和等优点而备受青睐.简单介绍了水热技术在制备一维纳米材料上的应用、影响纳米材料生长的因素以及一维纳米材料在国内外的研究进展.     

水热法制备Mo掺杂WO3纳米材料及其光致变色性质的研究

WO3是一种多功能半导体材料,光致变色是其重要性质之一。利用单质W和Mo与双氧水之间的反应,加入Na2SO4作为矿化剂,通过水热合成制备出具有新颖结构的六方相Mo掺杂WO3纳米材料。应用SEM,XRD,HRTEM,XPS等检测手段分别对掺杂纳米材料的形貌和尺寸、物相、掺杂成分等进行研究,证明了产物为纯六方相的MoxW1-xO3,并确认了掺杂的成功。通过与纯WO3纳米线对比,所制备的MoxW1-xO3材料所具有的由掺杂导致的带隙改变及其独特的复合纳米结构,都有利于提高电子传递效率,从而使光致变色性能明显提高。     

一维氢氧化镧纳米材料的水热合成

本文采用水热法合成出了具有较大长径比高品质的氢氧化镧纳米线。同时,针对反应时间和碱度对纳米线生长的影响进行了研究,发现提高反应时间和碱度对氢氧化镧纳米线的生长有明显的促进作用。     

不同晶型磷酸铈纳米材料的水热法合成及荧光性能

利用水热法成功地合成了不同晶型结构和形状的CePO_4纳米发光材料,并探讨了溶液pH值、反应温度等因素对其晶型结构、形貌及荧光性能的影响。结果表明,在酸性溶液中(pH 1)制备的CePO_4呈现纳米棒状并具有很好的结晶度,而在碱性溶液中(pH 12)制备的样品则为球状的纳米颗粒,结晶度较低。CePO_4纳米材料的晶型结构也受制备温度的影响,在溶液pH为1时,120℃下制备的样品具有六方晶型;随着反应温度的升高,逐渐有单斜晶型的产物生成,当温度到达200℃时,制备的样品全为单斜晶型。荧光光谱的结果表明,各种条件下制备的CePO_4纳米材料均在300～450 nm之间有强发射谱带,但单斜晶型的CePO_4的荧光强度要远大于六方晶型的样品。     

钨酸镉微纳米材料的合成与荧光性质

以钨酸钠(Na2WO4.2H2O)和硝酸镉[Cd(NO3)2]为原料制备前躯体,用熔盐法合成CdWO4纳米晶粉体,并通过X射线粉末衍射、扫描电镜和荧光光谱对其进行了表征。结果表明:所得的CdWO4系列样品属于单斜晶系,空间群为P2/c,晶胞参数a=0.5074nm,b=0.5859nm,c=0.5029nm,α=90°,β=91.47°,γ=90.00°。在245nm的光激发下,CdWO4的发射光谱在480nm左右有一宽带发射峰,为基质的CdWO4特征峰,并且样品在500℃、3h时发光强度最强。     

掺杂铈的纳米羟基磷灰石的合成

本研究的主要目的是探讨掺杂铈的纳米羟基磷灰石的合成及其结构。本实验在反应原料中以不同的 X_(Ce)=Ce/(Ca Ce)(摩尔比)引入铈离子(范围在0%到10%),采用了水热法合成掺杂铈的纳米羟基磷灰石。用 TEM、EDS、XRD 和 FTIR 对合成产物的微观形貌、化学成分和晶体结构进行分析表征。分析结果表明 Ce~(3 )可进入羟基磷灰石晶格中,置换其中的 Ca~(2 );颗粒尺寸能随着 X_(Ce)的增大而变大,当 X_(Ce)≤5%时全是纳米级的颗粒。总而言之,本实验证明利用水热法可合成成分纯且分布均匀的掺杂铈的纳米羟基磷灰石是可行的。     

水热／溶剂热法制备Mn3O4纳米材料的研究进展

Mn3O4广泛应用于催化、电化学、软磁材料、空气净化等领域。近年来，采用多种新技术研制Mn3O4新材料，如电子级Mn3O4、Mn3O4超细粉体、Mn3O4纳米带、纳米棒、纳米纤维、纳米空心球等。重点评述了近几年水热／溶剂热法制备纳米级Mn3O4新材料的研究进展，并展望了Mn3O4新材料制备技术的发展方向。     

纳米材料技术：水热合成氮掺杂纳米Ti02光触媒项目

自从1972年日本学Fujishima发现Ti02具有光催化特性的现象以来，一直倍受世界各国的关注。日本和欧美发达国家投入了大量的研究力量进行Ti02光触媒的开发和应用研究，上个世纪九十年代中期光触媒开始商品化，2000年以后光触媒市场初具规模，具有了越来越广泛的应用领域。日本作为最早发现和研究光触媒技术的国家，其在光触媒实际应用领域的开发方面也先人一步，并已在防污、抗菌、除臭、空气净化、亲水材料、水处理、可降解塑料及环保等许多方面达到实用化水平，并形成了相当规模的产业。据三菱综合研究所和日本经济新闻社等机构预测，到2005年，日本国内的光触媒及相关制品的市场规模将达到12000亿日元。未来的世界市场潜力可以达到100000亿日元，创造出了一个全新的新型材料产业。在香港台湾等地，光触媒及相关制品的市场也达到了相当规模。而在“光触媒”较发达的美国、德国市场，市场规模更是无法估测。     

水热合成钛酸盐纳米材料吸附水中放射性核素研究进展

钛酸盐纳米材料因其原材料储量较多、来源广泛,合成方法较为简单,表面离子交换位点多等特点被用作水中放射性核素离子的吸附材料。综述了材料的水热合成方法与钛酸盐纳米管的形成机理,总结了材料对水中放射性核素的吸附效果、机理、影响因素等一系列研究进展。展望了材料的水热合成方法、改性方法在未来的研究发展方向与实际应用前景。     

水热/溶剂热法形貌控制合成铜基微纳米晶体颗粒材料的研究进展

简述了利用水热/溶剂热法合成铜基微纳米晶体颗粒材料的最新研究进展。介绍了氧化亚铜、碱式碳酸铜、碱式钼酸铜、碱式氯化铜、碱式磷酸铜等铜基微纳米材料的合成方法。对铜基微纳米晶体颗粒材料生长机理和形貌控制合成进行了分析,获得了对铜基微纳米晶体颗粒材料生长规律的一般性认识,实现了在水热/溶剂热条件下对铜基微纳米晶体颗粒材料生长的形貌控制合成。     

铽掺杂铈锆固溶体的合成及结构表征

采用溶胶-凝胶法制备了不同比例Tb掺杂的三效催化剂促进剂Ce0.6Zr0.4-xTbxO2-y(x=0.05、0.10、0.15).BET比表面积分析表明,随着Tb的掺杂量由x=0.05递增到x=0.15,在650℃焙烧的样品其比表面积由66.8增加到80.4m2/g,而未掺杂样品Ce0.6Zr0.4O2的比表面积为65.1m2/g.X射线衍射和拉曼光谱证实形成的固溶体为萤石型立方相结构.X光电子能谱分析表明,固溶体表面Ce和Tb主要以Ce4 和Tb3 形式存在,Zr以Zr4 形式存在;掺杂样品组成均匀,Tb的掺入促进了固溶体的形成,增加了表面晶格氧的浓度.     

二氧化钛纳米材料的制备与形貌控制

以草酸钛钾和双氧水为反应物,高纯水为溶剂,在不使用任何表面活性剂的条件下,采用一种简单的水热法制备了形貌可控的二氧化钛纳米材料.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所得产物的晶体结构和形貌进行了表征.测试结果表明所得产物为金红石相二氧化钛纳米带状花,通过改变混合溶液的搅拌时间和水热反应时间,可以实现对反应体系中气泡模板和产物形貌的调控,进而制得二氧化钛纳米棒状花.这种制备二氧化钛纳米带状花和二氧化钛纳米棒状花的简单方法,将为二氧化钛纳米材料的形貌和性能调控提供依据.     

纳米材料的合成与制备

本文综述了近年来在纳米材料合成与制备领域的一些最新研究进展，包括纳米粉体、块体及薄膜材料的物理与化学方法制备。     

稀土钛酸盐复合氧化物的水热合成和微结构特征研究

用水热法合成了稀土钛酸盐ReNaTi2O6（Re＝Ce,Nd和Eu）,对其进行了XRD、SEM、XPS和151EuMossbauer表征．晶化条件（如矿化剂和初始摩尔浓度等）决定产物的结构类型和纯度．在晶化过程中钠离子占据到钙钛矿格位没有造成Ti离了价态还原.CeNaTi2O6的Ce3d5／2主峰位结合能为885.45eV,这表明CeNaTi2O6中Ce离子主要以Ce（Ⅲ）形式存在.NdNaTi2O6具有更规则的晶型.EuNaTi2Oe中晶场贡献大于二级4f贡献．和固相反应法相比,水热产物中缺陷浓度较低,晶格畸变度较小．     

稀土纳米材料的液相制备方法及应用

综述了稀土纳米材料的液相制备方法及应用.主要介绍了沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、电解法、聚乙二醇法、醇盐水解法和微乳液法等.同时对其在发光材料、陶瓷材料、催化剂、永磁材料和电化学中的应用进行了综述.     

掺稀土Nd的Ni-Mn铁氧体纳米材料的合成和表征

利用乳胶法合成Ni0.7Mn0.3NdxFe2-xO4铁氧体纳米粉末.采用TGA-DTA、XRD、FT-IR等手段对纳米粉末的结构进行了表征.纳米粉末的粒度为5.5～62.3nm.制备出超顺磁性纳米粉末.     

Ba2+共掺杂YPO4∶Tb3+荧光材料的水热合成与荧光性能

采用水热法合成Ba~(2+)共掺杂YPO4∶Tb~(3+)荧光材料,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计等研究了合成样品的物相组成和荧光性能,并分析了Ba~(2+)掺杂量和反应体系pH值等对合成样品的物相结构及荧光性能的影响。结果表明,反应体系pH值和Ba~(2+)掺杂量直接影响所制备样品的结构与性能。少量Ba~(2+)(≤10%,原子分数,下同)共掺杂YPO4∶1%Tb~(3+)样品均为纯相四方晶系磷钇矿结构晶体,过量Ba~(2+)掺杂导致Ba_3(PO_4)_2杂质相的出现;pH值为6的水热环境下可获得高结晶度的单一相Ba~(2+)、Tb~(3+)共掺杂YPO4样品。激发和发射光谱测试结果表明,所制备的YPO4∶1%Tb~(3+),x%Ba~(2+)样品可被225nm的紫外光有效地激发而发射出强烈的Tb~(3+)特征的黄绿色光。一定量的Ba~(2+)共掺杂可以有效地提高YPO4∶1%Tb~(3+)样品的荧光性能,但过量(高于10%)的Ba~(2+)掺杂又会导致Tb~(3+)的荧光猝灭现象出现,最佳的Ba~(2+)共掺杂量为10%。所制备的YPO4∶1%Tb~(3+),10%Ba~(2+)样品在225nm紫外光激发下位于545nm处的发射带强度是YPO4∶1%Tb~(3+)样品的1.8倍。     

Bi_(25)FeO_(40)纳米材料的水热制备及光电性能研究

通过水热法在钛基板上成功制备出了不同形貌的Bi25FeO40纳米材料,使用XRD和FE-SEM对水热反应过程中反应的温度(160~200℃)、矿化剂的种类和浓度对产物结构及形貌的影响进行了研究,并对其生长机理进行分析。测试Bi25FeO40的UV-Vis漫反射光谱,发现其在波长400~600 nm范围内具有良好的可见光响应;采用三电极体系测试材料的光电化学性能,结果显示纳米棒状产物对光电流的响应最快。