金属氧化物多孔纳米固体的制备及其复合发光材料的性质研究

【摘要】：在本文中，我们利用溶剂热压方法，首次以去离子水和不同种类的表面活性剂溶液作为造孔剂，以ZnO纳米颗粒作为原料，制备了ZnO多孔纳米固体。为了改善样品中孔径的均匀性，我们又引入了聚合物作为模板，成功地制备了孔径大小均一且在空间均匀分布的ZnO多孔纳米固体。另外，我们还以Al_2O_3纳米颗粒为原料，去离子水为造孔剂，用溶剂热压法制备了AlOOH多孔纳米固体。在此基础上，我们利用压差交换方法将有机发光分子组装进AlOOH多孔纳米固体的孔道中，制备了AlOOH／DBASVP、AlOOH／Alq_3、AlOOH／8-HQ复合发光材料，并对复合材料的发光性能进行了表征，初步解释了复合材料发光性质的变化。 首先，我们以去离子水为造孔剂，用溶剂热压方法制备了ZnO多孔纳米固体。结果表明，制备的样品中孔径大部分分布在几十纳米范围内。而且随着去离子水用量的增加，ZnO多孔纳米固体的孔径分布变宽，比表面积和孔隙率增加。 为了进一步改善ZnO多孔纳米固体孔径的均匀性，我们在造孔剂去离子水中添加了少量的辛胺。从实验中我们发现：加入少量辛胺后ZnO多孔纳米固体的孔隙率和比表面积减小，孔径分布变窄；逐渐增加辛胺的量，则孔隙率和比表面积又逐渐增加。 除了研究辛胺对ZnO多孔纳米固体孔径和孔隙率的影响外，我们进一步研究了在去离子水中加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的影响。发现：与去离子水作造孔剂相比，以CTAB水溶液为造孔剂制得的ZnO多孔纳米固体的孔径明显增大。当CTAB的浓度较低时，ZnO多孔纳米固体的孔径分布较宽。随着表面活性剂溶液浓度的提高，孔径均匀性随之改善。但是，当继续提高CTAB浓度时，孔径分布又有变宽的趋势，说明CTAB溶液存在一个最佳浓度范围。 在上述工作基础上，我们又选取十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液作为造孔剂，制备了大孔径的ZnO多孔纳米固体，并研究了溶液中添加聚乙二醇400(PEG-400)对孔道结构的影响。分析实验结果发现，同去离子水作为造孔剂制备的样品相比，以十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液作为造孔剂时，ZnO多孔纳米固体的孔径明显增大；如果在SDS水溶液中加入聚乙二醇400组成共溶剂作造孔剂，孔径又大幅度减小，而且孔径分布范围变窄，比表面积和孔隙率也明显降