【摘 要】
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本文通过溶胶-凝胶法,采用高压静电纺丝技术,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、正硅酸乙酯(TEOS)及相应的无机盐为前驱体,成功制备了具有光学特性的CuO/SiO2和Y2Si2O7:Eu3+纳米纤维。
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本文通过溶胶-凝胶法,采用高压静电纺丝技术,以聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、正硅酸乙酯(TEOS)及相应的无机盐为前驱体,成功制备了具有光学特性的CuO/SiO2和Y2Si2O7:Eu3+纳米纤维。为制备具有光学特性的一维无机纳米材料提供了一条新的路径。
论文首先研究了未加金属无机盐时溶液体系制备SiO2纳米纤维前驱体纤维的纺丝条件,发现纺丝助剂浓度是影响溶液成丝的主要因素；电压、电极间距、大气相对湿度也对体系的纺丝过程有一定的影响。最佳的纺丝条件:电极间距为15 cm,电压为30 KV,质量分数PVB/TEOS/DMF=9.10/0/9.1％/81.8％以及大气相对湿度20％-30％。
在此基础上进行了加载CuSO4和Y(NO3)3溶液体系的纺丝研究,结果表明经过对含有CuSO4的前驱体纤维进行热处理,可得到载有CuO的SiO2纳米纤维,纤维中SiO2的晶型和纤维的表面形貌和热处理温度有关。500-700℃处理得到的为搭载CuO的非晶型SiO2纳米纤维,纤维表面粗糙。CuO裸露在纳米纤维表面,使得纤维具有较好的紫外光吸收性能。1000℃处理得到的为搭载CuO的晶态SiO2纳米纤维,纤维表面光滑,CuO被包裹在了纤维内部,使得纤维紫外光吸收能力降低。对掺杂有Y(NO3)3的前驱体纤维的热处理,在500℃时得到的为载有非晶型Y2O3的非晶型SiO2纳米纤维,无光致发光性能。热处理温度高于1000℃时,得到Y2Si2O7:Eu3+纳米纤维,经紫外光激发得到明亮红光。
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