论文部分内容阅读
二维纳米材料是近年来的研究热点之一,制备具有光致发光性能的二维纳米材料具有重要的学术意义,并且在电子领域和生物医学领域具有一定的应用前景。本论文以钙钛矿型层状化合物为出发物质,制备了纳米片材料,并通过向出发物质中掺杂稀土元素,得到具有光致发光性能的二维纳米片。论文中分别论述了Er3+/Yb3+离子共掺杂的KLaNb2O7系、K2La2Ti3O10系,以及Nd3+离子掺杂的KLaNb2O7系钙钛矿型层状化合物及纳米片的光致发光性能,主要内容及结果如下:采用高温固相法制备了Er3+/Yb3+共掺杂的KLaNb2O7钙钛矿型层状化合物,并通过质子交换制备HLaNb2O7,再通过剥离反应得到LaNb2O7二维纳米片胶体溶液。经AFM分析了纳米片的形貌尺寸,并测得纳米片的厚度为1.6nm。通过SEM分析了出发物质、质子交换体及剥离沉淀物的形貌及尺寸。在980nm激光激发下,经荧光光谱分析得出材料产生了525nm-553nm绿色光发射带和653nm-666nm红色光发射带。分析了Er3+/Yb3+共掺杂浓度、质子交换过程和剥离反应对材料上转换荧光性能的影响。以Er3+/Yb3+共掺杂的K2La2Ti3O10钙钛矿型层状化合物作为出发物质,经质子交换制备H2La2Ti3O10,再通过剥离反应得到La2Ti3O10二维纳米片胶体溶液。将出发物质、质子交换体及剥离沉淀物以980nm激光激发,产生了525nm-553nm和653nm-666nm的发光带。分析了Er3+/Yb3+共掺杂浓度对材料上转换荧光强度的影响。另外发现质子交换过程导致材料的上转换荧光强度产生了大幅降低,质子交换后材料绿光与红光发射强度的比值发生了逆转等现象,并分析原因。通过高温固相法制备了Nd3+掺杂的KLaNb2O7钙钛矿型层状化合物,经质子交换制备了HLaNb2O7,再通过剥离反应得到LaNb2O7二维纳米片胶体溶液,测得纳米片的厚度为1.64nm。在808nm激光激发下研究出发物质、质子交换体、剥离沉淀物及纳米片胶体溶液的近红外荧光光谱,得到材料在880nm、1060nm、1340nm附近的发光带。分析了Nd3+掺杂浓度及剥离反应中使用的有机介质对纳米片荧光性能的影响。另外使用硅烷偶联剂对纳米片进行表面修饰,提高了纳米片胶体溶液的荧光强度。证明了二维纳米片所在的周围环境会影响其光致发光性能,并分析抑制纳米片发光效率的原因,探索提高纳米片荧光性能的方法。