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多金属氧酸盐微纳米晶体的合成组装及性质研究

张锐  
【摘要】:本论文以菱形十二面体形貌的磷钨酸铵微纳米晶体作为建筑模块,运用蒸发诱导法制备了磷钨酸铵微纳米晶体薄膜。通过滴定法合成了具有六边形形貌的铕钨酸银荧光纳米盘。并通过手工法对制备的铕钨酸银微纳米晶进行了组装,得到了铕钨酸银偏振荧光薄膜。本论文的主要研究内容和创新点如下: 1.具有晶面取向性磷钨酸铵微纳米晶体薄膜的组装 正如原子是构成分子、大分子和晶体的基本模块,将微纳米晶体作为更高级的模块通过合适的组装方法和技术构筑功能化的系统和器件在材料科学和微纳制造领域具有非常重要的意义。本文利用简便、快捷、高效、低沉本的蒸发诱导法,首次对具有菱形十二面体形貌的磷钨酸铵微纳米晶体进行了组装。通过改变磷钨酸铵微纳米晶体在悬浮液中的质量分数,得到了单层和多层结构的纳米晶体薄膜组装得到的具有高的[110]晶面取向的磷钨酸铵纳米晶体薄,并通过IR、UV-vis、SEM及XRD等多种手段对磷钨酸铵微纳米晶体薄膜的结构和形貌进行了表征,考察了质量分数对晶面取向指数的影响,并对成膜机理进行了讨论。结果表明本文所采用的方法对于其它各种形貌的各种组成的多金属氧酸盐微纳米晶体的组装奠定了基础。 2.不同形貌铕钨酸盐微纳米晶体的制备与表征 本文以合成不同形貌铕钨酸盐微纳米晶体为研究目标,采用滴定方法,考察了不同抗衡阳离子、温度、浓度,搅拌速度、表面活性剂等对铕钨酸盐微纳米晶体形貌的影响,并通过ICP,IR,SEM,EDX,XRD和PL等手段对其结构和性能进行了表征。结果表明在考察的抗衡阳离子中,只有用Ag+可以合成得到规则的具有六边形形貌的铕钨酸银微纳米晶体。铕钨酸银微纳米晶体的生长是晶核导向连接和欧斯瓦尔德熟化生长共同作用的结果。所得铕钨酸银微纳米晶体在594nm处显示出强的特征发射峰。 3.具有晶面取向性的铕钨酸银微纳米晶体薄膜的组装 能够发射偏振荧光的材料在偏光层板,滤光片和液晶显示器等方面存在重要潜在应用价值。本文分别利用手工法和溶剂蒸发法两种方法对具有六边形形貌的铕钨酸银微纳米晶体进行了组装,并通过IR,SEM,XRD,PL等手段对其结构和性能进行了表征。结果表明:利用手工方法得到的薄膜内铕钨酸银微纳米晶体具有更好的质量和更高晶面取向性,实验测得该薄膜能够发射偏振红色荧光,各向异性指数(r)为0.21。


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