1、空殼材料作為一種新型結(jié)構(gòu)的功能材料,有著很多不同于塊體材料的特殊性能,如比表面積大、密度小、表面滲透性強等。從而在藥物輸送,催化劑載體,電化學電池,人工細胞以及發(fā)光材料等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。由于空殼材料的特殊性能和潛在的應用前景,此類材料的合成和研究引起了科學工作者的濃厚興趣。因此,很多制備空殼納米材料的方法被逐漸開發(fā)和推廣,其中模板法是一種最為直接有效的方法。
　　 稀土化合物由于具有獨特的4f殼層電子結(jié)構(gòu)和多種電子轉(zhuǎn)移方

2、式,因而具有獨特的光學、電學和磁學性能。稀土材料的合成研究已成為當前納米材料研究領(lǐng)域的重要課題。近年來,人們通過各種方法合成出了不同形貌的稀土化合物,但是這些方法大多制備工藝復雜,成本較高,不利于稀土納米材料的大規(guī)模合成和商業(yè)應用。通過高效途徑合成空殼結(jié)構(gòu)的稀土化合物納米結(jié)構(gòu)對開發(fā)稀土材料尤為重要。
　　 本論文采用模板法合成了各種稀土氧化物、氟化物和磷酸鹽等空殼納米材料,并對所合成材料的光致發(fā)光性能做出研究。具體內(nèi)容如下:

3、r>　　 (1)溶劑熱法合成Y2O3:Eu3+空球。以乙醇和水為溶劑,以氨水為沉淀劑通過溶劑熱法合成了YOHCO3:Eu3+空球,經(jīng)煅燒得到結(jié)構(gòu)新穎的Y2O3:Eu3+空球。通過調(diào)節(jié)反應溫度,溶解比例,沉淀劑種類等反應參數(shù),探討了空球結(jié)構(gòu)材料的形成機理。無需使用任何表面活性劑或其它硬模板,借助反應中形成的氣泡作為模板就能構(gòu)筑空殼結(jié)構(gòu)。同時對不同條件下樣品的熒光性能進行了比較,研究了摻雜濃度和產(chǎn)物形貌對其熒光性能的影響。
　　

4、(2)以三聚氰胺酚醛樹脂(MF)微球為硬模板制備Y2O3:Eu3+空球。首先通過低溫聚合法大規(guī)模合成粒徑均一、尺寸可調(diào)的MF球。然后以MF球為模板,通過沉淀法制備了Y2O3:Eu3+/MF前驅(qū)物。通過煅燒去除內(nèi)部模板并形成結(jié)晶良好的Y2O3:Eu3+空球。通過調(diào)節(jié)模板的添加量可以分別合成出殼厚為70、100和200納米的Y2O3:Eu3+空球,詳細分析了殼厚對其光致發(fā)光性能的影響。
　　 (3)低溫化學轉(zhuǎn)換法(自身模板法)制備E

5、uF3納米空球。首先利用水熱法合成了EuCO3球狀前驅(qū)物,然后通過離子交換法合成了EuF3納米空球。研究了空球的形成機理以及形成條件對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響。拓展實驗表明此法可以作為一種普適的路線來合成多種稀土氟化物空殼結(jié)構(gòu)。
　　 (4)通過化學轉(zhuǎn)換法(自身模板法)制備了GdPO4:Eu3+空球,該空球由一維納米線組裝而成,空心結(jié)構(gòu)完整,且具有均一的粒徑。對形成過程中不同時間取樣做TEM分析,提出了可能的生成機理,并運用此法