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《山东师范大学》 2010年
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功能材料的制备与表征

刘倩  
【摘要】: 功能材料是指那些具有优良的电学,磁学,光学,热学,声学,力学,化学,生物医学功能,特殊的物理,化学,生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。功能材料种类繁多,用途广泛,有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料是新材料领域的核心,因此成为世界各国新材料领域研究发展的重点,也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。 本文主要通过水热合成法,固相烧结法来制备稀土发光材料,空心材料,纳米磁性材料,非线性光学晶体材料,并对所制备的材料进行了XRD,TEM,SEM, TGA, EDS等结构表征,对部分实验反应机理进行了探讨。本论文主要包括以下几部分: 1以SiO_2为模板,利用简易水热法原位合成Zn_2SiO_4:Mn绿色荧光体,通过控制反应条件,合成出了具有空心和微米花状结构的硅酸锌掺锰,实验讨论了不同Si:Zn摩尔比对产物形貌的影响,以及反应时间和反应温度对产物形貌的影响,利用XRD,TEM,SEM和荧光光谱仪对其进行表征,并对其出现的特殊空心及花状结构的反应机理进行解释。 2利用简单易操作的水热合成方法,制备空心结构材料,本实验的创新在于酸性条件下制备空心结构,而不同于一般文献报道的碱性环境,并且在掺入稀土元素后有荧光现象,对反应的温度,pH值以及掺入稀土元素进行了讨论,通过TEM,EDS,荧光进行了表征。合作试验部分,控制反应物的滴加顺序,用St?ber法制备SiO_2球的过程中对水溶性的Fe_3O_4纳米颗粒进行包覆,并对其进行了TEM表征。 3采用固相烧结方法,制备了非线性光学晶体BaAlBO_3F_2(BABF): Eu~(2+),Eu~(3+)本实验考虑硼酸(H_3BO_3)的量对反应产物的纯度的影响,对产物进行了XRD,荧光测试,表明Eu~(2+),Eu~(3+)成功掺入基质BaAlBO_3F_2(BABF)中,发特征蓝光和红光。 4水热合成一种新型的非线性光学晶体BONO,此种晶体具有很强的倍频效应,倍频效应是磷酸二氢钾(KDP)的十几倍。实验研究了反应温度,pH值,以及表面活性剂对产物的影响。
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