稀土掺杂二氧化硅纳_微米材料的制备及发光性能研究

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1、分类号：O69单位代码：10183研究生学号：2015331137密级：公开吉林大学博士学位论文稀土掺杂二氧化硅纳/微米材料的制备及发光性能研究SynthesisandLuminescencePropertiesofRareEarthDopedSilicaNanoandMicroMaterials作者姓名：陈杰专业：应用化学研究方向：纳/微米光功能材料指导教师：邹海峰教授培养单位：化学学院2018年5月稀土掺杂二氧化硅纳/微米材料的制备及发光性能研究SynthesisandLuminescencePropertiesofRareEarthDopedSilica

2、NanoandMicroMaterials作者姓名：陈杰专业名称：应用化学研究方向：纳/微米光功能材料指导教师：邹海峰教授学位类别：工学博士培养单位：化学学院论文答辩日期：年月日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位盲审专家正高级天津大学主席董相廷正高级长春理工大学盲审专家正高级哈尔滨工业大学委员廖伍平正高级中科院长春应化所盲审专家正高级中国科学院青岛生物施展正高级吉林大学能源与过程研究所李俊锋正高级吉林大学甘树才正高级吉林大学未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本

3、论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士(或硕士)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀

4、博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士■博士学科专业：应用化学论文题目：稀土掺杂二氧化硅纳/微米材料的制备及发光性能研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：长春市前进大街2699号吉林大学化学学院130012作者联系电话：0431-85155275摘要稀土掺杂二氧化硅纳/微

5、米材料的制备及发光性能研究作者：陈杰指导教师：邹海峰教授专业：应用化学近几年来，稀土掺杂纳/微米发光材料作为重要的功能材料在显示、照明、生物标记和生物成像等领域展现出重要的应用价值，引起了学术研究者们的广泛关注。二氧化硅由于其独特的光学特性、高透明性和良好的热稳定性是一种非常有前景的稀土掺杂基质材料。同时，二氧化硅独特的三维网状结构又可以进一步稳定掺杂在其中的稀土离子，从而制备出兼具二氧化硅材料和稀土发光材料优点的机械性质优良、化学性质稳定、生物相容性良好且发光性能优异的稀土掺杂二氧化硅发光材料。此外，由于无定形二氧化硅材料中存在大量的羟基基团，为其进一步功能

6、化提供了有利条件，有望拓宽其在不同领域的应用。因此，稀土掺杂二氧化硅材料受到了越来越多研究者的关注。然而，材料的物理化学性质与制备方法、产物形貌和尺寸密切相关。因此，采用不同方法制备出具有不同形貌的稀土掺杂二氧化硅纳/微米材料以获得性质优良且应用性强的发光材料成为了当今研究的热点。本论文采用溶胶-凝胶模板法、静电纺丝法和微乳液法合成了多种形貌和尺寸的稀土掺杂二氧化硅发光材料，系统研究了不同形貌的稀土掺杂二氧化硅材料的形成机理以及发光性能的影响因素。研究工作主要包括以下几个方面：3+1.以柠檬酸为模板，通过溶胶-凝胶法制备了尺寸均一的Eu掺杂二氧化硅微米棒。讨论

7、了搅拌因素、氨水滴加速度和凝胶时间对产物形貌的影响，推测了3+棒状结构的形成机理。在393nm紫外光激发下，样品呈现出Eu的特征红光发3+3+射，当Eu的掺杂浓度为9mol%时，Eu掺杂二氧化硅微米棒的发光强度达到最大值。2.以CTAB为模板，通过溶胶-凝胶法制备了一系列尺寸可控、颜色可调的3+3+Eu/Tb掺杂二氧化硅纳米球。反应温度对产物粒径具有重要影响。研究了尺寸I对发光强度的影响规律。在377nm紫外光激发下，通过调节二氧化硅纳米球中3+3+3+3+Eu和Tb的掺杂比例，探究了Tb到Eu的能量传递机理，实现了发光颜色从绿光经过黄光、橙光、粉光向红光移动

8、的多色发光。3+3.通过单轴静电纺丝法