靜電紡絲法制備稀土化合物納米纖維
本文選題:稀土 切入點(diǎn):靜電紡絲 出處:《福建師范大學(xué)》2011年碩士論文
【摘要】:以稀土化合物為原料,以高分子材料(如PVA)為模板,配制稀土化合物/PVA紡絲溶液,采用自主組裝的靜電紡絲設(shè)備(陰極接噴絲頭、陽(yáng)極為收集板以及紡絲環(huán)境溫度可控),制備稀土化合物/PVA復(fù)合納米纖維。通過(guò)調(diào)控紡絲溶液的物理性質(zhì)和紡絲條件,控制復(fù)合納米纖維形貌。以所制備的稀土化合物/PVA復(fù)合納米纖維為前驅(qū)體,通過(guò)調(diào)節(jié)預(yù)碳化和煅燒處理的工藝條件,獲得具有特殊形貌結(jié)構(gòu)的稀土氧化物納米纖維材料,可望在催化劑、氣體傳感器和熒光材料中獲得應(yīng)用。主要研究工作內(nèi)容如下四個(gè)部分: (1) LaOCl納米纖維的制備及其表征:以LaCl3為原料,PVA為模板,配制一定濃度的LaCl3/PVA紡絲溶液,在電壓為85 kV,工作距離為15cm,流速為2 mL/h,環(huán)境溫度為50℃的條件下,通過(guò)電紡絲制備PVA/LaCl3復(fù)合納米纖維,并以該復(fù)合納米纖維為前驅(qū)體,采用煅燒法制備LaOCl納米纖維,所制備的納米纖維直徑為200~430nm,纖維出現(xiàn)分叉結(jié)構(gòu),對(duì)CO2具有較強(qiáng)的吸附能力,有望在CO2氣體傳感器上獲得應(yīng)用。 (2)片層La2O3納米纖維的制備,表征及催化性能。以PVA為模板,La(NO3)3為原料配成紡絲溶液。在電壓為65~85 kV,工作距離為15cm,流速為1.5mL/h,環(huán)境溫度控制在50℃條件下電紡制備PVA/La(NO3)3復(fù)合納米纖維前驅(qū)體,進(jìn)一步煅燒前驅(qū)體最終形成片層La203納米纖維。討論了紡絲條件及溶液物理性質(zhì)對(duì)前驅(qū)體形貌的影響和煅燒工藝對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物形貌的影響,并研究了片層La2O3納米纖維的催化性能。所制備的La203納米纖維不僅在低溫下對(duì)CO2吸附性能好,可作為CO2傳感器,并且對(duì)皮蠅磷降解的催化效率高。 (3)Y2O3:Eu3+熒光納米材料的制備及表征:以一定的摩爾比的Y(NO3)3和Eu(NO3)3為原料、PVA為模板,配制Y(NO3)3/Eu(NO3)3/PVA紡絲溶液,在電壓為65 kV,工作距離為15cm,流速為1.5mL/h,環(huán)境溫度為50℃的條件下,通過(guò)電紡絲制備PVA/Y(NO3)3/Eu(NO3)3復(fù)合納米纖維。以所制備的復(fù)合納米纖維為前驅(qū)體,通過(guò)煅燒制備表面呈現(xiàn)齒輪狀的、直徑約在54~96nm之間的Y2O3:Eu3+熒光納米材料,研究了Y2O3:Eu3+納米纖維的熒光性能,結(jié)果表明,Y2O3:Eu納米纖維的熒光強(qiáng)度高于普通Y2O3:Eu粉末的熒光強(qiáng)度,且當(dāng)銪的摩爾摻雜量為5%時(shí),其熒光強(qiáng)度最強(qiáng)。所制的熒光納米纖維有望在顯示器、生物分析和電信等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。 (4) Y2O3:RE (RE=Tb, Sm和Dy)熒光納米材料的制備及表征:以一定的摩爾比的Y(NO3)3和RE(NO3)x(X=3或4)為原料,PVA為模板,配制Y(NO3)3/RE(NO3)X/PVA紡絲溶液,在電壓為65 kV,工作距離為15cm,流速為1.5mL/h,環(huán)境溫度為50℃的條件下,采用電紡技術(shù)制備PVA/Y(NO3)3/RE(NO3)x復(fù)合納米纖維。以所制備的PVA/Y(NO3)3/RE(NO3)x復(fù)合納米纖維為前驅(qū)體,采用煅燒法制備Y2O3:RE熒光納米材料,初步探討了無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合材料轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)材料的機(jī)理,并研究了Y2O3:RE納米纖維的熒光性能。結(jié)果表面,所制備的Y2O3:RE納米纖維具有很強(qiáng)的熒光強(qiáng)度,在顯示器、生物分析法、電通訊等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用前景。
[Abstract]:A rare earth compound / PVA composite nanofiber is prepared by taking rare earth compound as a template , preparing a rare earth compound / PVA spinning solution by using a high molecular material ( such as PVA ) as a template , and preparing a rare earth compound / PVA composite nanofiber by adjusting the physical property and the spinning condition of the spinning solution .
( 1 ) Preparation and characterization of LaOCl nanofibers : LaCl3 / PVA spinning solution with a certain concentration is prepared by using LaCl3 as a raw material and PVA as a template . Under the condition that the voltage is 85 kV , the working distance is 15cm , the flow rate is 2 mL / h , the ambient temperature is 50 DEG C , the nano fiber prepared by the method has a diameter of 200 - 430 nm , the fiber has a branching structure , and has stronger adsorption capacity for CO2 , and is expected to be applied to the CO2 gas sensor .
( 2 ) The preparation , characterization and catalytic properties of La203 nano - fibers were prepared by using PVA as template and La ( NO3 ) 3 as raw materials . The effect of spinning conditions and physical properties on the morphology of target products was discussed . The effects of spinning conditions and physical properties on the morphology of target products were discussed .
Y2O3 : Eu ( NO3 ) 3 / Eu ( NO3 ) 3 / PVA spinning solution was prepared by electrospinning with Y2O3 : Eu ( NO3 ) 3 / Eu ( NO3 ) 3 / PVA spinning solution with a molar ratio of Y ( NO3 ) 3 and Eu ( NO3 ) 3 . The results showed that the fluorescence intensity of Y2O3 : Eu nanofibers was higher than that of ordinary Y2O3 : Eu powder .
( 4 ) Preparation and characterization of Y2O3 : RE ( RE = Tb , Sm and Dy ) fluorescent nano - materials : Y ( NO3 ) 3 and RE ( NO3 ) x ( X = 3 or 4 ) with a certain molar ratio were used as raw materials , PVA as template to prepare Y ( NO3 ) 3 / RE ( NO3 ) x composite nanofibers .
【學(xué)位授予單位】:福建師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2011
【分類(lèi)號(hào)】:TB383.1
【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1673705
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