YxGd2-xO3:Eu粉体和 F3O4/Y2O3:Eu核壳纳米材料的制备及性能研究

摘要

近年来，核壳材料的制备在材料科学领域备受关注。核壳材料，通常由固体核和具体的壳层构成，表现出较组成单一的材料更为独特和优越的性能，因应用广泛而备受青睐。材料的结构、尺寸和组成可控，有利于对它们的磁学、光学、机械、热学、电学和催化等性能的剪裁。
　　 本文中，焦点在于核壳磁性材料及发光材料的研究。这一研究的目的是制备出多功能的核壳Fe3O4/Y2O3：Eu纳米球。一方面，据报道，89Y经中子轰击可以被激发出半衰期为64.1h的β_90v，所以，我们期望合成的核壳Fe3O4/Y2O3：Eu纳米球可以应用于癌症的原位放射疗法；另一方面，因为核壳Fe3O4/Y2O3：Eu纳米球含有磁性Fe3O4纳米粒子，亦可以作为药物载体并产生一种新的靶向治疗效应：在外磁场的作用下，对靶向癌细胞进行选择性的毁坏。此外，通过Gd掺杂来提高红粉Y2O3：Eu的发光性能，同时，YxGd2-xO3：Eu的荧光特性使其可应用于生物领域的标记技术。
　　 本文主要进行了以下几方面的探索工作：
　　 a通过对纳米粒子制备机理的分析，采用化学共沉淀法制备出了磁性Fe3O4纳米粒子，并对纳米粒子的形貌、结构和磁性等进行了考察。
　　 b以磁性Fe3O4纳米粒子为模板，成功的制备出了Fe3O4/Y2O3、Fe3O4/T2O3：Eu核壳纳米微球。Fe3O4/Y2O3：Eu核壳纳米微球不但具有顺磁性，而且还仍然保持着Y2O3：Eu纳米粒子的红光特性。同时，应用均相沉淀法制备出了Gd掺杂Y2O3：Eu(Eu/(Y+Gd)=5at％)纳米粉(YxGd2-xO3：Eu)，并考察了Gd掺杂对Y2O3：Eu发光性能的影响。
　　 c通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、傅立叶红外光谱(FIIR)、振动样品磁强计(VSM)、发光光谱(LS)等，对已制备的样品进行了检测，并对样品的相关性质进行了表征和讨论。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

引言

1.1 核壳结构材料

1.1.1 核壳材料制备的前提

1.1.2 核壳材料的包膜机理

1.1.3 核壳材料的制备方法

1.1.4 核壳结构材料的应用

1.2 稀土发光材料

1.2.1 发光概述

1.2.2 稀土发光材料的应用

1.2.3 稀土发光材料的发光机理

1.3 纳米粉体的团聚与分散

1.4 纳米Fe3O4/Y2O3磁性微球

1.4.1 纳米Fe3O4/Y2O3磁性微球的医学应用

1.4.2 纳米Fe3O4/Y2O3磁性微球在医药中应用的优点

1.5 研究目的与内容

第二章 实验仪器原料及表征方法

2.1 实验药品与实验仪器

2.2 表征手段及测试仪器

2.2.1 透射电子显微电镜(TEM)

2.2.2 X射线衍射(XRD)

2.2.3 扫描电镜(SEM)

2.2.4 红外吸收光谱(FTIR)

2.2.5 荧光光谱

2.2.6 振动样品磁强计(VSM)

2.2.7 热分析(thermal analysis)

第三章 Fe3O4纳米粒子的制备及表征

3.1 概述

3.2 Fe3O4纳米粒子制备的实验原理

3.3 药品称量

3.4 Fe3O4纳米粒子的制备

3.5 结果与讨论

3.5.1 纳米Fe3O4样品的SEM表征与分析

3.5.2 纳米Fe3O4样品的XRD表征与分析

3.5.3 纳米Fe3O4样品的磁性(VSM)表征与分析

3.5.4 纳米Fe3O4样品的红外表征与分析

3.6 本章小结

第四章 Fe3O4/Y2O3、Fe3O4/Y2O3：Eu核壳材料的制备及表征

4.1 概述

4.2 Fe3O4/Y2O3、Fe3O4/Y2O3：Eu核壳材料制备机理

4.3 Fe3O4/Y2O3、Fe3O4/Y2O3：Eu核壳材料的制备

4.4 结果与讨论

4.4.1 Fe3O4/Y2O3、Fe3O4/Y2O3：Eu核壳材料的SEM、TEM表征与分析

4.4.2 Fe3O4/Y2O3、Fe3O4/Y2O3：Eu核壳材料的XRD表征与分析

4.4.3 Fe3O4/Y2O3、Fe3O4/Y2O3：Eu核壳材料的VSM表征与分析

4.4.4 纳米Fe3O4/Y2O3、Fe3O4/Y2O3：Eu样品的红外表征与分析

4.4.5 纳米Fe3O4/Y2O3、Fe3O4/Y2O3：Eu样品的热分析

4.4.6 纳米Fe3O4/Y2O3：Eu样品的荧光特性

4.5 本章小结

第五章 YxGd2-xO3：Eu荧光材料的制备及表征

5.1 概述

5.2 YxGd2-xO3：Eu荧光材料的制备

5.3 结果与讨论

5.3.1 YxGd2-xO3：Eu荧光材料的TEM表征与分析

5.3.2 YxGd2-xO3：Eu荧光材料的XRD表征与分析

5.3.3 纳米YxGd2-xO3：Eu样品的红外表征与分析

5.3.4 纳米YxGd2-xO3：Eu样品的热分析

5.3.6 纳米YxGd2-xO3：Eu样品的荧光特性

5.4 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢