稀土二氧一氰氨基化合物一维纳米结构的合成与表征

摘要

稀土二氧一氰氨基化合物由于包含CN22-，具有独特的结构与性质，是一类重要的镧系稀土离子掺杂发光及光催化材料，目前研究者已成功制备了多种稀土二氧一氰氨基化合物粉体，而对稀土二氧一氰氨基化合物一维纳米结构的研究却很少。近年来，采用静电纺丝技术已成功制备出多种低维纳米材料，与其它方法相比，其明显优点为实验装置简单、实验过程易掌控、结果重复性好。因此，采用静电纺丝技术制备镧系离子掺杂的稀土二氧一氰氨基化合物一维纳米材料是一个具有创新性的课题。
　　本文中首先采用静电纺丝技术制备出 PVP/稀土硝酸盐复合纳米纤维及纳米带，对其进行高温焙烧处理，得Y2O3、Y2O3:Eu3+纳米纤维、纳米带，La2O3:Dy3+纳米纤维和La2O3:Yb3+/Ho3+纳米带及RE2O3(RE=Pr、Nd、Gd)纳米纤维和纳米带，然后采用氰氨化方法，首次合成了 Y2O2CN2、Y2O2CN2:Eu3+纳米纤维、纳米带， La2O2CN2:Dy3+纳米纤维， La2O2CN2:Yb3+/Ho3+上转换发光纳米带及 RE2O2CN2(RE=Pr、Nd、Gd)纳米纤维和纳米带。采用XRD、SEM、EDX、FTIR、PL和BET法等现代表征技术，对所制备的样品进行了分析。结果表明，实验制备的Y2O2CN2及Y2O2CN2:Eu3+纳米结构为三方晶系，空间群为P3－m1，La2O2CN2:RE3+(RE=Dy3+, Yb3+/Ho3+)纳米结构为四方晶系，空间群为I4/mmm，RE2O2CN2(RE=Pr、Nd、Gd)纳米结构为六方晶系，空间群为 P3－m1。纳米纤维的直径和纳米带的宽度分布大约是60-300纳米和2-5微米。在365纳米波长的紫外光照射下，不同稀土二氧一氰氨基化合物一维纳米材料对罗丹明B水溶液表现出非常优异的光催化性能。稀土离子掺杂的Y2O2CN2及La2O2CN2纳米材料具有良好的发光性能。提出了不同稀土离子掺杂的二氧一氰氨基化合物一维纳米结构可能的光催化机理和合成机理。论文中取得了一些有意义的结果，为深入研究稀土二氧一氰氨基化合物其它低维纳米材料的荧光及光催化性质奠定了基础。

目录

声明

第一章 绪 论

§1.1 引言

§1.2 纳米材料

§1.3 稀土纳米发光材料

§1.4稀土二氧一氰氨基化合物概述及主要制备方法

§1.5本论文研究的目的和意义

第二章 化学试剂、实验设备及表征手段

§2.1 主要化学试剂

§2.2 实验设备与仪器

§2.3 表征方法

第三章 Y2O2CN2纳米纤维和纳米带的合成及性质研究

§3.1 概述

§3.2 实验部分

§3.3 结果分析与讨论

§3.4 本章小结

第四章 Y2O2CN2:Eu3+纳米纤维和纳米带的合成及性质研究

§4.1 概述

§4.2实验部分

§4.3结果与讨论

§4.4 本章小结

第五章 La2O2CN2:x%Dy3+纳米纤维的制备及表征

§5.1 概述

§5.2实验部分

§5.3结果与讨论

§5.4本章小结

第六章 La2O2CN2:x%Yb：Ho3+纳米带的制备及表征

§6.1 概述

§6.2实验部分

§6.3结果与讨论

§6.4本章小结

第七章 Ln2O2CN2(Ln=Gd、Pr、Nd)纳米纤维和纳米带的制备及表征

§7.1 概述

§7.2 实验部分

§7.3 结果与讨论

§7.4 本章小结

结论

致谢

参考文献

附录