中文名 | 摻雜稀土納米發(fā)光材料及表面修飾的研究與應(yīng)用 | 項(xiàng)目類別 | 面上項(xiàng)目 |
---|---|---|---|
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 楊樺 | 依托單位 | 吉林大學(xué) |
利用化學(xué)法制備新型摻雜稀土納米發(fā)光材料及對熒光粉表面的修飾,包覆抗紫外線照射的化合物。探討樣品的合成機(jī)理,研究化學(xué)組成與樣品結(jié)構(gòu)性能的內(nèi)在關(guān)系。利用光譜實(shí)驗(yàn)研究樣品的光學(xué)性能,如:納米晶的激發(fā)、輻射和無輻射過程中,摻雜離子的特征發(fā)光性能和發(fā)光效率;納米晶本征電子激發(fā)態(tài)與摻雜離子電子態(tài)的相互作用;影響摻雜離子激發(fā)態(tài)壽命的各種機(jī)制;納米晶的顆粒大小對這些相互作用的影響。開發(fā)新型的發(fā)光材料。
批準(zhǔn)號 |
50572033 |
項(xiàng)目名稱 |
摻雜稀土納米發(fā)光材料及表面修飾的研究與應(yīng)用 |
項(xiàng)目類別 |
面上項(xiàng)目 |
申請代碼 |
E0207 |
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 |
楊樺 |
負(fù)責(zé)人職稱 |
教授 |
依托單位 |
吉林大學(xué) |
研究期限 |
2006-01-01 至 2008-12-31 |
支持經(jīng)費(fèi) |
30(萬元) |
稀土發(fā)光材料主要有三種制備方法,它們是: 1.氣相法:包括氣體冷凝法、真空蒸發(fā)法、濺射法、化學(xué)氣相沉積法(CVD)、等離子體法、化學(xué)氣相輸運(yùn)法等。 2.固相法:包括高溫固相合成法、自蔓延燃燒合成法(S...
稀土材料是比較新的夜光粉。 還有比較早的(國內(nèi)比較晚),氚光產(chǎn)品,既氫的同位素,他本身不發(fā)光,但他衰變產(chǎn)生的輻射可以讓某些發(fā)光體發(fā)光,比如比較老的硫化物(硫化鋅等)或新點(diǎn)的稀土材料粉。 ...
能夠以某種方式吸收能量,將其轉(zhuǎn)化成光輻射(非平衡輻射)物質(zhì)叫做發(fā)光材料。 發(fā)光材料的發(fā)光方式是多種多樣的,主要類型有:光致發(fā)光、陰極射線發(fā)光、電致發(fā)光、熱釋發(fā)光、光釋發(fā)光、輻射發(fā)光等。 無機(jī)材料 無...
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評分: 4.7
最近,中科院化學(xué)所用改進(jìn)的物理氣相沉積法制備了具有多色發(fā)光性質(zhì)的有機(jī)小分子納米帶及其組裝體。研究中發(fā)現(xiàn),在溶液以及非晶薄膜中發(fā)藍(lán)光的有機(jī)小分子五苯基環(huán)戊二烯(PPCP)被制成結(jié)晶的一維納米帶組裝體之后,出現(xiàn)了多重發(fā)光性。
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評分: 4.7
碳基納米發(fā)光材料由于具有優(yōu)異的熒光特性、生物相容性、易修飾性、制備過程簡單等特點(diǎn),在生物標(biāo)記、醫(yī)學(xué)診療、化學(xué)/生物傳感及光電器件等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。盡管近些年碳納米基制備和應(yīng)用方面取得了很多重要進(jìn)展,然而在對其發(fā)光性能調(diào)控及實(shí)際應(yīng)用方面仍有很有問題亟待解決。
第1章緒論1.1納米結(jié)構(gòu)單元
1.2納米結(jié)構(gòu)單元的特性
1.3納米粉體及納米結(jié)構(gòu)單元的應(yīng)用
1.3.1納米半導(dǎo)體在光催化方面的應(yīng)用
1.3.2在微波吸收方面的應(yīng)用
1.3.3納米無機(jī)填料在高分子材料中的應(yīng)用
1.3.4納米添加劑在涂料方面的應(yīng)用
1.4納米復(fù)合材料
1.5納米粉體的表面修飾與改性
1.5.1納米粉體的表面改性技術(shù)
1.5.2影響粉體表面化學(xué)改性效果的主要因素
1.5.3表面改性效果的評價(jià)
1.5.4納米粒子的分散技術(shù)及分散性表征
1.5.5納米粒子的表面改性實(shí)例
第2章無機(jī)納米材料的表面修飾改性方法及其改性工藝設(shè)計(jì)
2.1無機(jī)納米材料的表面修飾改性方法
2.1.1液相包覆改性--納米粒子表面無機(jī)改性
2.1.2有機(jī)物包覆改性--納米粒子表面有機(jī)改性
2.2納米粉體表面改性劑
2.2.1偶聯(lián)劑
2.2.2表面活性劑
2.2.3不飽和有機(jī)酸及有機(jī)低聚物
2.2.4有機(jī)硅
2.2.5水溶性高分子
2.2.6無機(jī)表面處理劑
2.3納米粉體的改性方案設(shè)計(jì)
2.3.1催化材料--負(fù)載型TiO2/Al2O3光催化劑
2.3.2微波吸波涂料
2.3.3有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料
2.3.4超細(xì)絹云母導(dǎo)電填料
2.4實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備
2.4.1實(shí)驗(yàn)材料和化學(xué)試劑
2.4.2試劑預(yù)處理
2.4.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.5表征方法與性能測試
2.5.1改性粉體表征
2.5.2性能測試
第3章納米粉體的微乳液改性及TiO2/Al2O3的光催化特性
3.1引言
3.2TiO2光催化降解有機(jī)廢水的原理
3.2.1TiO2的光催化原理
3.2.2摻雜納米TiO2的催化機(jī)理
3.3Al2O3表面無機(jī)沉積包覆TiO2
3.3.1W/O微乳液法制備納米微粒的原理
3.3.2Al2O3表面無機(jī)沉積包覆TiO2
3.4UV-Vis光譜分析
3.5光催化性能
3.5.1不同離子摻雜對TiO2/Al2O3光催化性能的影響
3.5.2摻雜量對TiO2光催化性能的影響
3.5.3pH值對摻雜TiO2/Al2O3光催化效果的影響
3.5.4光照時(shí)間對甲基橙脫色率的影響
3.5小結(jié)
第4章表面有機(jī)化改性及改性粉體的物性
4.1概述
4.2納米粒子的團(tuán)聚機(jī)理與分散方法
4.2.1納米粉體的顆粒形態(tài)和團(tuán)聚機(jī)理
4.2.2防止納米粉體團(tuán)聚的途徑和方法
4.2.3納米粉體分散穩(wěn)定理論
4.3無機(jī)填料對填充改性材料性能的影響
4.3.1填充材料的性質(zhì)
4.3.2粉粒狀填料在聚合物中的分散狀態(tài)
4.3.3納米微粒與聚合物基體的界面
4.3.4界面的作用及作用機(jī)理
4.3.5填料與樹脂基體的復(fù)合結(jié)構(gòu)
4.4納米氧化鋁粉體表面偶聯(lián)改性
4.4.1水解條件對偶聯(lián)作用的影響
4.4.2偶聯(lián)條件對偶聯(lián)效果的影響
4.4.3改性納米氧化鋁的紅外光譜分析
4.4.4偶聯(lián)劑修飾對納米氧化鋁性能的影響
4.5納米氧化鋁粉體表面預(yù)接枝聚合改性
4.5.1聚合條件對有機(jī)物包覆率的影響
4.5.2反應(yīng)條件的選擇
4.5.3聚合包覆改性納米氧化鋁的紅外光譜分析及其改性機(jī)理
4.5.4氧化鋁/PMMA復(fù)合物
4.6超細(xì)絹云母粉體表面偶聯(lián)劑改性
4.6.1水解條件對絹云母粉偶聯(lián)改性的影響
4.6.2偶聯(lián)條件對偶聯(lián)包覆率的影響
4.6.3偶聯(lián)改性云母粉的紅外光譜分析
4.6.4偶聯(lián)劑修飾對絹云母性能的影響
4.7超細(xì)絹云母表面預(yù)接枝聚合改性
4.7.1聚合條件對有機(jī)物包覆率的影響
4.7.2聚合物包覆絹云母粉的紅外光譜分析及其改性機(jī)理
4.7.3絹云母/PMMA復(fù)合物
4.8小結(jié)
第5章粉體表面化學(xué)鍍改性及碳化硅納米吸波劑的性能
5.1引言
5.2粉體表面化學(xué)鍍改性原理
5.3納米SiC粉體表面化學(xué)鍍改性
5.3.1納米SiC鍍前預(yù)處理
5.3.2化學(xué)鍍改性
5.4表面有機(jī)物改性
5.4.1有機(jī)物改性的金屬化SiC的熱分析(N2氣氛,10℃/min)
5.4.2有機(jī)物改性的金屬化SiC的IR分析(KBr壓片法)
5.4.3有機(jī)物改性對碳化硅分散性能的影響
5.5改性SiC吸波涂料的性能
5.6小結(jié)
第6章碳納米管化學(xué)鍍改性及其吸波性能
6.1引言
6.2碳納米管表面化學(xué)鍍改性
6.2.1碳納米管的鍍前預(yù)處理
6.2.2化學(xué)鍍
6.3表面有機(jī)化改性
6.3.1改性碳納米管復(fù)合物的熱分析(TGA-DSC,N2氣氛,10℃/min)
6.3.2改性碳納米管復(fù)合物的IR分析(KBr壓片法)
6.3.3有機(jī)物改性對碳納米管及其金屬復(fù)合物的分散性能的影響
6.4吸波涂料的性能--表面金屬化改性對CNTs吸波劑性能的影響
6.5小結(jié)
第7章導(dǎo)電絹云母及其導(dǎo)電涂料的性能
7.1引言
7.2導(dǎo)電涂料
7.2.1概述
7.2.2導(dǎo)電涂料的組成
7.2.3導(dǎo)電機(jī)理及影響涂料導(dǎo)電性能的因素
7.3絹云母表面化學(xué)鍍改性
7.3.1鍍前預(yù)處理
7.3.2化學(xué)鍍
7.4導(dǎo)電涂料的性能
7.4.1導(dǎo)電涂料的表面電阻率
7.4.2導(dǎo)電涂料的屏蔽系數(shù)
7.5小結(jié)
參考文獻(xiàn)
薛茹君博士學(xué)位論文研究工作是在吳玉程教授的指導(dǎo)下完成的,本論文基于研究的結(jié)果總結(jié)而成。此研究得到國家自然科學(xué)基金(20571022)、教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20060359011)、安徽省"十五"科技攻關(guān)項(xiàng)目(01402007)等資助,圍繞不同納米結(jié)構(gòu)單元的表面修飾與改性、改性后納米結(jié)構(gòu)單元的物性等內(nèi)容進(jìn)行研究,試圖為不同納米結(jié)構(gòu)(包括納米粉體、準(zhǔn)一維納米結(jié)構(gòu)等)的表面修飾、改性以及分散提供新的方法,發(fā)揮納米結(jié)構(gòu)的功能特性(如光催化、微波吸收等),為納米材料的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
一、稀土發(fā)光材料的發(fā)光機(jī)理
稀土化合物有三大功能:光、電、磁。其中發(fā)光是最突出的功能。市場上現(xiàn)有的稀土產(chǎn)品中,發(fā)光材料的價(jià)格和產(chǎn)值都具有明顯的優(yōu)勢。
稀土發(fā)光的發(fā)光機(jī)理是稀土元素原子的電子構(gòu)型中存在4f軌道,當(dāng)4f電子從高能級以輻射方式躍遷至低能級時(shí)就發(fā)出不同波長的光。
稀土發(fā)光的優(yōu)勢有:
1.色純度高
2.吸收能力強(qiáng)
3.色彩鮮艷
4.轉(zhuǎn)換效率高
5.熒光壽命從納秒跨越到毫秒的數(shù)量較多
6.物力和化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定
7.耐高溫能力強(qiáng)
8.可發(fā)射的光譜類型多
二、稀土發(fā)光材料的應(yīng)用
稀土陰極射線發(fā)光材料的應(yīng)用稀土陰極射線發(fā)光材料是應(yīng)用較為廣泛的發(fā)光材料之一。它主要應(yīng)用于示波器、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、雷達(dá)等的顯示器和熒光屏。其中熒光粉在彩色電視機(jī)中發(fā)展的最快。主要包括紅色熒光粉、綠色熒光粉、藍(lán)色熒光粉等。以紅色稀土紅色熒光粉為例,Y2O2S:EU3+性質(zhì),為白色晶體,不溶于水、熔點(diǎn)高,主要應(yīng)用于彩色電視機(jī)。隨著科技的不斷發(fā)展,近年來又出現(xiàn)了一系列不同類型的陰極射線發(fā)光材料。
稀土光致發(fā)光材料的應(yīng)用光致發(fā)光是指利用可見光、紅外光和紫外光材料產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象。具有這種性能的材料為光致發(fā)光材料。光致發(fā)光材料主要有緊湊型熒光燈用稀土三基色熒光粉、高壓汞燈用稀土熒光粉、稀土金屬鹵化物燈熒光粉、稀土長余輝發(fā)光材料、稀土激活的長余輝發(fā)光材料等,主要應(yīng)用于電影、電視的拍攝、室內(nèi)照明、軍事設(shè)施等。
稀土電致發(fā)光材料的應(yīng)用電致發(fā)光是指稀土材料在電場作用下的發(fā)光。換句話說,它的發(fā)光過程就是將電能轉(zhuǎn)化為光能的過程。電致發(fā)光材料在生產(chǎn)中的應(yīng)用非常廣泛,它能夠?qū)衔镞M(jìn)行化學(xué)修飾,從而改變其發(fā)射波長,協(xié)調(diào)發(fā)光的顏色。同時(shí),實(shí)現(xiàn)各種顏色的發(fā)光。
稀土X射線發(fā)光材料的應(yīng)用稀土X射線發(fā)光材料是指通過X射線而發(fā)光的材料。它主要分為兩種類型:一是X射線透使用的熒光粉,二是X射線拍照用的增感屏熒光粉。具體應(yīng)用主要有計(jì)算機(jī)X射線攝影、X光膠片數(shù)字化掃描儀、線陣探測器數(shù)字化X射線機(jī)等。
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