【摘 要】
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用阳极氧化铝膜(AAO)的纳米阵列孔,作为制备准一维纳米材料的模板。利用负压抽滤法,使稀土盐的溶液和碱溶液,在AAO模板纳米孔道内发生化学共沉积反应,反应产物经加热分解,得
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用阳极氧化铝膜(AAO)的纳米阵列孔,作为制备准一维纳米材料的模板。利用负压抽滤法,使稀土盐的溶液和碱溶液,在AAO模板纳米孔道内发生化学共沉积反应,反应产物经加热分解,得到稀土氧化物纳米线阵列结构材料。以SEM、TEM、XRD、EDS和荧光分光光度计(PerkinElmerLS-55)等测试仪器,对纳米结构材料的形貌、结构、元素组成及荧光性能进行表征,研究了上述纳米结构的生长机理和制备最佳工艺条件,探讨了元素掺杂及Eu3+掺杂量对纳米线阵列荧光强度的影响。论文的主要研究内容和结果如下:1、利用 AAO 模板,成功地制备了 YCexOy、YCoxOy、Y2O3:Eu3+、YCexOy:Eu3+、YCoxOy:Eu3+纳米线阵列材料。研究表明:上述纳米阵列材料为非晶态结构,纳米线阵列表观形貌均一,找出了可控制备纳米线阵列时,反应物浓度、反应时间、抽滤压力等最佳工艺参数。2、研究比较了铕掺杂的YxOy:Eu3+和YCexOy:Eu3+纳米线阵列的荧光性能。在394nm光波长激发下,Y203:Eu3+和YCexOy:Eu3+纳米线阵列,分别在615nm有强发射峰,702nm波长处弱发射峰,其对应于Eu3+的5D0-2F2和5D0-7F4能级跃迁。实验结果表明:YCexOy:Eu3+纳米线阵列的荧光强度比Y203:Eu3+强得多,说明Ce3+具有明显的荧光增强效应。当Eu3+掺杂量的组成比为8%时,YCexOy:Eu3+纳米线阵列荧光强度达到最大值。3、研究发现:在394nm光波长激发下,YCoxOy:Eu3+纳米线阵列没有荧光发射峰,掺杂Co3+使YxOy:Eu3+纳米线阵列在615nm和702nm波长处的两个荧光发射峰消失,发生了荧光猝灭现象,这里Co3+作为荧光猝灭剂。4、YCexOy:Eu3+纳米线阵列,在红光区域的荧光发射峰,使其在光学显示和生物标记上有潜在应用,以及Ce3+的荧光增强和Co3+荧光猝灭效应,有望YCexOy:Eu3+和YCoxOy:Eu3+纳米线阵列用作生物传感材料,进而为纳米器件的设计提供材料基础。
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