前軀體熱分解法制備稀土復合氧化物及其性能研究.pdf

1、稀土復合氧化物以其特有的優異性能，在催化、光學、生物分析等諸多領域有著廣泛的應用前景。開發稀土復合氧化物的制備技術、揭示稀土復合氧化物的形成機制，研究其組成與性能之間的內在規律都具有重要價值。本文基于前軀體熱分解法制備稀土復合氧化物進行研究，發展了一種前軀體熱分解法制備鈣鈦礦型稀土復合氧化物和稀土復合氧化物多孔材料的新方法。前軀體熱分解法具有獲得產物粒徑分布均勻，分散性好的特點。本工作通過前軀體熱分解法分別成功制備了LaAlO3納米空心

2、微球，YAlO3(YAP)∶Eu3+和Y3Al5O12(YAG)∶Eu3+等稀土鋁酸鹽熒光材料，全系列稀土鉻酸鹽，以及Ag/La2O3-Al2O3系列稀土復合氧化物，并對其熒光性質和催化性質展開了研究。
　　 通過前驅體熱分解法成功合成LaAlO3納米空心微球，通過SEM和TEM研究LaAlO3納米空心微球前軀體在煅燒前后的形貌變化，通過XRD，FTIR，TG等分析手段對LaAlO3納米空心微球的前軀體和不同溫度對其前軀體煅燒后

3、的樣品進行分析，發現前軀體熱分解法制備LaAlO3空心球的過程分為兩步，首先通過乙二醇溶劑熱法合成膠囊狀有機—無機雜化前驅體，再對該前驅體進行煅燒后生成LaAlO3空心球。以前軀體熱分解法制備LaAlO3納米空心球的方法為基礎，成功制備了LaAlO3∶Ln3十(Tb3+，Sm3+，Eu3+)三種熒光粉，同時分別對三種熒光粉的熒光性質進行研究。通過前軀體熱分解法制備其他種類的稀土鋁酸鹽，成功制備了PrAlO3，NdAlO3其他兩種稀土鋁酸

4、鹽空心球。前軀體熱分解法制備的LaAlO3空心結構在藥物傳輸和釋放以及生物標簽領域具有潛在的應用前景。以前驅體熱分解法成功制備鋁酸鹽的案例為基礎，探討應用該法制備其他種類鈣鈦礦型稀土復合氧化物。
　　 通過前軀體熱分解法制備了YAP∶Eu3+和YAG∶Eu3+兩種不同的熒光材料。通過SEM，XRD和FT-IR等表征手段對其性質研究后發現，兩種氧化物各自不同的晶體結構分別對其形貌和熒光性質具有重要影響。兩種物質的晶體結構的對稱性是

5、影響YAP∶Eu3+和YAG∶Eu3+兩種熒光粉的形貌以及5D0→7F1的發射峰和5D0→7F2的發射峰的相對強弱的關鍵因素。同時兩種熒光粉各自的晶體場環境對YAP∶Eu3+和YAG∶Eu3+兩種熒光粉的熒光性質有決定性影響。
　　 設計和發展了一種前軀體熱分解法制備稀土鉻酸鹽的方法。采用該法成功制備全系列稀土鉻酸鹽，以GdCrO3的形成機理為基礎，對該系列稀土復合氧化物的形成機制進行了探討，并總結了稀土鉻酸鹽的組成和性能隨著稀

6、土元素原子序數遞增的變化規律。同時向反應體系加入Al3十和Cr3+兩種不同的金屬離子，成功制備了LaCrxAl1-xO3系列稀土復合氧化物，并對LaCrxAl1-xO3系列稀土復合氧化物的組成和性能進行了初步的探討。以CO催化氧化反應為評價手段，對LnCrO3和LaCrxAl1-xO3的催化性能進行了評價，探討了鈣鈦礦型稀土復合氧化物的晶體結構改變對其催化性能的影響。
　　 將前軀體熱分解法進一步拓展，發展了一種前軀體熱分解法制

7、備La2O3-Al2O3系列稀土復合氧化物的新方法。向該合成體系中引入金屬銀離子，成功構建了Ag/La2O3-Al2O3系列稀土復合氧化物。并對Ag/La2O3-Al2O3系列稀土復合氧化物的形成機制進行了探討。以CO催化氧化反應為評價手段，對所制備的Ag/La2O3-Al2O3系列催化劑的催化性能進行了評價，探討了鑭和鋁的摩爾比變化對Ag/La2O3-Al2O3型稀土復合氧化物的形貌、比表面積和催化性能的影響。通過對前軀體熱分解法和浸