几种新型铈基材料的水热合成与表征

摘要

稀土元素由于其独特性质而成为新材料中十分重要的成员，同时稀土新材料的研究和开发近年来也逐渐成为稀土化学与物理领域的研究热点。其中，铈基材料由于其在激光、荧光、铁电材料、磁性材料、离子传导体、半导体、催化等方面的应用，而引起了科研人员的广泛关注。稀土材料可以多种方法合成，而对于具有特殊结构和性能的新型材料而言，水热合成无疑是一种重要和有效的方法。 本研究采用水热合成方法，制备了几种新型的铈基材料。研究了合成规律，并对产物进行了XRD、SEM、EDS、TG-DTA、IR、UV-VIS、XPS、PL等表征。 1.以二乙烯三胺为有机模板剂、硫酸铈为铈源，在反应温度为120℃的条件下成功合成了含有有机模板剂的针状硫酸铈晶体，根据各种表征结果推算出其可能组成为(C4H13N3H)3CeⅢ(SO4)2(OH)2 2.以吡啶作为有机模板剂，通过调整水的用量及铈的浓度，成功合成了一种硫酸铈晶体和几种不同形貌的磷酸铈晶体。综合各种表征结果推算出他们的可能化学式分别为：(C5NH5H)2CeⅢO(SO4)(OH)、(C5NH5H)CeⅣ7O2(PO4)7(OH)4和(C5NH5H)9CeⅣ6(PO4)4(OH)21·7H2O。 3.以硝酸铈胺为铈源，在反应温度仅为50℃的条件下，成功合成了具有良好的蓝、橙和红色荧光效应的新型的三斜晶系Ce(H2PO2)3·H2O纳米棒，并对其结构和形貌进行了表征。

目录

文摘

英文文摘

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引言

1绪论

1.1研究背景

1.1.1稀土磷酸盐

1.1.2多孔材料

1.1.3发光材料

1.2稀土新材料的合成方法

1.2.1固相合成法

1.2.2溶胶凝胶法

1.2.3化学沉淀法

1.2.4水热合成法

1.3本课题选题的目的及意义

2新型磷酸铈/硫酸铈晶体的水热合成与表征

2.1实验部分

2.1.1原料与仪器

2.1.2实验方法与实验流程

2.1.3表征方法

2.2一种新型针状铈基晶体的合成与表征

2.2.1晶体的合成

2.2.2晶体的表征

2.2.3化学式推断

2.3一种新型双棱锥硫酸铈晶体的合成与表征

2.3.1晶体的合成

2.3.2晶体的表征

2.3.3化学式推断

2.4一种新型片状磷酸铈晶体的合成与表征

2.4.1晶体的合成

2.4.2晶体的表征

2.4.3化学式推断

2.5一种新型丝状磷酸铈晶体的合成与表征

2.5.1晶体的合成

2.5.2晶体的表征

2.5.3化学式推断

2.6小结

3三斜晶系亚磷酸氢铈纳米棒的合成与表征

3.1实验部分

3.1.1原料与试剂

3.1.2实验方法与实验流程

3.1.3表征方法

3.1.4产物的合成

3.2结果与讨论

3.2.1SEM表征

3.2.2X射线衍射分析

3.2.3X射线光电子能谱(XPS)表征

3.2.4红外光谱分析

3.2.5差热-热重分析

3.2.6紫外吸收光谱分析

3.2.7光致发光光谱分析

3.3小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢