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第一篇 稀土掺杂纳米材料的发光性能研究1

第1章 引言3

1-1 纳米科学技术的提出3

1-2 纳米材料的研究历史和发展趋势3

1-3 纳米材料的研究方法6

1-3-1 电子显微镜法6

1-3-2 拉曼散射方法8

1-3-3 X-射线方法（谢乐公式）8

1-4 纳米固体的概念及其物理化学特性8

1-5 纳米材料的合成11

1-6 参考文献12

第2章 纳米材料的制备和评价方法19

2-1 一维纳米结构的制备方案19

2-2 材料评价的高分辨电子显微方法20

2-2-1 透射电子显微镜的工作原理21

2-2-2 Bragg定律和Ewald构型22

2-2-3 电子衍射方法23

2-3 参考文献24

第3章 稀土离子的发光与光谱理论25

3-1 多电子原子的状态和光谱项符号27

3-2 三价稀土离子的能级和跃迁30

3-2-1 三价稀土离子的基态光谱支项和4fN组态的能级结构30

3-2-2 稀土离子电偶极跃迁的Judd-Ofelt理论34

3-2-3 三价稀土离子的跃迁选择定则36

3-3 光谱测量方法36

3-3-1 吸收光谱和发射光谱36

3-3-2 激光选择激发38

3-3-3 衰减时间和时间分辨光谱38

3-4 参考文献40

第4章 与稀土离子上转换发光有关的理论41

4-1 Judd-Ofelt理论41

4-1-1 J-P理论41

4-1-2 三参量J-O公式42

4-1-3 J-O参数的应用43

4-2 稀土离子能量传递理论45

4-3 描述速率方程的“转移函数”理论49

4-3-1 线性系统的响应函数和转移函数49

4-3-2 无辐射跃迁51

4-3-3 上升51

4-4参考文献55

第5章 Yb3＋/Er3＋共掺的Y2O3纳米结构及其上转换发光特性56

5-1 Yb3+/Er3＋共掺的Y2O3纳米结构材料的合成56

5-2 样品的测试57

5-3 结果与讨论57

5-4 本章小结62

5-5 参考文献63

第6章 Yb3+/Er3＋共掺LaF3纳米晶的合成及其上转换发光特性65

6-1 LaF3:Yb3+,Er3＋纳米晶的合成65

6-2 样品的测试65

6-3 结果与讨论66

6-4 本章小结67

6-5 参考文献68

第7章 Yb3＋/Tm3＋共掺La(Y)F3纳米结构及其红外至紫外上转换发光特性70

7-1 Yb3+/Tm3＋共掺LaF3纳米结构的合成70

7-2 Yb3＋/Tm3＋共掺YF3纳米片的合成71

7-3 样品的测试71

7-4 结果与讨论71

7-4 本章小结76

7-5 参考文献76

第8章 BaF2:Eu微米棒和纳米棒的自组装及其光致发光特性79

8-1 BaF2:Eu微米棒和纳米棒的合成79

8-2 样品的测试80

8-3 结果与讨论80

8-4 本章小结83

8-5 参考文献84

第9章 Y2O3:Yb3+,Er3＋纳米材料的制备及其上转换发光特性87

9-1 实验部分87

9-1-1 试剂和仪器87

9-1-2 Y2O3:Yb3+,Er3＋纳米晶的制备87

9-2 结果与讨论87

9-2-1 样品的XRD谱图分析87

9-2-2 样品的扫描电镜分析88

9-2-3 样品的生长机理89

9-2-4 样品的光谱分析及发光原理89

9-3 结论91

9-4 参考文献91

第10章 纳米立方La0.789Yb0.20Ho0.001Tm0.01F3的溶剂热合成及其白色上转换发光研究94

10-1 实验部分94

10-1-1 试剂与仪器94

10-1-2 实验过程94

10-2 结果与讨论95

10-2-1 X-射线衍射分析95

10-2-2 透射电镜和能谱分析96

10-3 光谱分析96

10-4 白色上转换发光机制分析99

10-5 结论99

10-6 参考文献100

第11章 β-NaGd0.794Yb0.20Ho0.001Tm0.005F4纳米颗粒的白色上转换发光性质研究102

11-1 实验102

11-1-1 材料的制备102

11-1-2 分析测试103

11-2 结果与讨论103

11-2-1 XRD分析103

11-2-2 TEM和EDS分析104

11-2-3 光谱分析105

11-2-4 发光机制分析107

11-3 结论108

11-4 参考文献108

第12章 稀土掺杂YF3纳米颗粒的合成及其白色上转换发光性质110

12-1 实验部分110

12-1-1 试剂与实验设备110

12-1-2 实验过程（样品制备）110

12-3 结果与讨论111

12-3-1 X-线衍射分析111

12-3-2 透射电镜和能谱分析112

12-3-3 光谱分析112

12-4 结论115

12-5 参考文献115

第13章 YF3:Yb3+,Er3＋（Tm3＋）纳米结构的可见上转换发光性能118

13-1 实验部分118

13-1-1 试剂和仪器118

13-1-2 YF3:Yb3+,Er3＋纳米晶的制备118

13-2 结果与讨论119

13-2-1 样品的结构与形貌119

13-2-2 上转换发光性质122

13-2-3 上转换发光机制分析124

13-3 结论124

13-4 参考文献125

第14章 稀土配合物／SiO2微球复合结构的制备及光物理性质127

14-1 稀土配合物／SiO2微球的制备及结构表征127

14-2 Eu(TTA)3phen/SiO2复合微球的发光130

14-3 Eu(DBM)3phen/SiO2复合微球的激光选择激发132

14-4 介电限域效应对自发辐射速率的影响135

14-5 小结137

14-6 参考文献137

第二篇 多金属氧酸盐及其性能研究139

第15章 多金属氧酸盐的孔材料141

15-1 多酸微孔材料141

15-2 水热合成142

15-2-1 水热合成142

15-2-2 水热合成的介质和矿化剂142

15-2-3 水热合成中使用的设备及操作技术142

15-2-4 水热合成方法的特点142

15-3 磷钒氧体系多酸微孔材料143

15-3-1 有机配体作抗衡阳离子143

15-3-2 有机配体直接连接在钒氧骨架上144

15-3-3 配体键合到杂金属中心上145

15-4 砷氧体系多酸微孔材料146

15-5 硒钒氧多酸微孔材料149

15-6 参考文献151

第16章 ［Cu（phen）］2［VⅣVⅤ4AsⅤ2O19］·0.5H2O的水热合成及结构表征154

16-1 ［Cu（phen）］2［VⅣVⅤ4AsⅤ2O19］·0.5H2O（1）的合成154

16-2 结构154

16-2-1 X-射线晶体学衍射数据154

16-2-2 化合物（1）的晶体结构156

16-3 表征158

16-3-1 IR光谱158

16-3-2 XPS谱159

16-3-3 ESR谱160

16-3-4 TG分析160

16-3-5 磁学性质161

16-4 讨论162

16-5 参考文献163

第17章 ［Cu（Phen）（H2O）2］［V3Se3O14］·H2O的水热合成及结构表征165

17-1 化合物［Cu（Phen）（H2O）2］［V3Se3O14］H2O合成165

17-2 化合物2的晶体结构165

17-2-1 X-射线晶体学衍射数据165

17-2-2 结构168

17-3 表征171

17-3-1 IR光谱171

17-3-2 XPS谱171

17-3-3 ESR谱172

17-3-4 TG分析172

17-3-5 磁学性质173

17-4 讨论173

17-5 参考文献174

第18章 ［｛CuⅠCuⅡ（Ophen）2｝Cl］·H2O的水热合成及表征176

18-1 单晶的合成176

18-2 晶体结构176

18-2-1 X-射线晶体学衍射数据176

18-2-2 晶体结构178

18-3 表征179

18-3-1 红外光谱179

18-3-2 ESR谱179

18-3-3 TG分析180

18-4 小结180

18-5 参考文献180

发光领域的中英文对照182