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金属钨酸盐由于其在催化剂、光致发光、湿度传感器等领域的广泛应用,备受研究者的关注。开展金属钨酸盐微纳米结构的制备及性能研究,不仅具有理论意义,也具有巨大的应用价值。本文采用溶剂热/水热法制备了BaWO4孪生微球,并详细研究了稀土金属离子掺杂BaWO4孪生微球的光致发光性能。随后以BaWO4孪生微球为前驱体,通过化学转变反应,成功制备了一系列过渡金属钨酸盐。该化学转变法为难以直接合成的钨酸盐提供了新思路,具有重要的应用意义。以乙二醇为溶剂,通过溶剂热法制备了BaWO4孪生微球,利用X射线衍射和扫描电子显微镜分别对产物物相和形貌进行了分析。BaWO4孪生微球的长度约为2μm,直径约为1μm。孪生微球由大量尺寸约为100nm的纳米颗粒组装而成。研究结果表明,随着反应温度的升高,BaWO4孪生微球表面变得粗糙,其组成颗粒尺寸增大。当反应物浓度较低时,产物由孪生微球和棒状微米结构组成。BaWO4孪生微球的形成机制为,Ba2+离子和WO42-离子反应先形成纳米尺寸的棒状产物,接着棒状产物两端优先生长,形成哑铃状结构,并逐渐转变为孪生微球。论文研究了掺杂稀土金属离子(Eu3+/Tb3+)BaWO4的光致发光性能。当向BaWO4基体中掺杂Eu3+后,产物具有良好的光致发光性能。用紫外光、394nm和464nm的光子激发时都会有可见过发出,发射波长为Eu3+的特征发射波长(618nm)。随着Eu3+掺杂量的增加,发光强度先上升,达到极大值后下降。Tb3+掺杂后的BaWO4在紫外光激发时也有可见光发出,不同的是发光波长为Tb3+的特征发射波长(548nm)。发射强度随着Tb3+掺杂量的增加也是先上升,达到极大值后下降。以制备的BaWO4孪生微球为模板,在水热条件下使之与过渡金属离子反应,制备出了几种过渡金属钨酸盐的微纳米结构,包括CuWO4、CoWO4和MnWO4,孪生微球形貌在转变过程中得到了保持。论文研究了反应条件对转变反应的影响,对于BaWO4向CuWO4的转变,温度越高,转变越容易,且Cu2+量越大,转变程度越大。BaWO4向其他金属钨酸盐的转变也有与之类似的规律。