具有強(qiáng)熒光特性的金屬氧化物納米粒子及其聚合物雜化薄膜的研究.pdf

1、采用聚焦脈沖激光轟擊浸于含修飾劑的流動(dòng)相中的氧化物(氧化鈽、氧化鋱、氧化鋅、氧化鋁)固體靶制備得到修飾氧化物乙醇溶膠、修飾氧化物/聚合物有機(jī)溶膠及其雜化薄膜，其中聚合物為PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)和PS(聚苯乙烯)。采用高分辯率透射電鏡、透射電鏡、紫外可見(jiàn)光譜、紅外光譜、熒光光譜、X-射線粉末衍射、X-射線光電子能譜、熱重-紅外聯(lián)用等方法研究了制備條件對(duì)修飾氧化物有機(jī)溶膠熒光特性的影響、修飾氧化物納米粒子的結(jié)構(gòu)及性能和修飾氧化物/聚合

2、物雜化薄膜的熒光特性及其他性能。研究結(jié)果表明以TTA(噻吩甲酰三氟丙酮)和phen(鄰菲羅啉)為修飾劑制得的修飾氧化銪乙醇溶膠及其聚合物雜化薄膜在紫外光的照射下發(fā)出Eu3+的特征紅色熒光，以acac(乙酰丙酮)和2,2’-bipy(2，2’-聯(lián)吡啶)修飾的氧化鋱乙醇溶膠則發(fā)出Tb3’+特征綠色熒光，修飾氧化鋱/聚合物雜化薄膜在近紫外區(qū)域有很強(qiáng)的寬發(fā)射峰。以8-羥基喹啉修飾劑的修飾氧化鋅和修飾氧化鋁在紫外光照射下發(fā)出很強(qiáng)的綠色熒光，其發(fā)射

3、光譜的峰值波長(zhǎng)分別為555和513nm。修飾氧化鋅和氧化鋁聚合物雜化薄膜的發(fā)射譜的峰值波長(zhǎng)在508-520nm之間。 研究表明修飾劑可以對(duì)剛生成的氧化物納米粒子進(jìn)行修飾，形成內(nèi)核為氧化物微晶，外覆一層與表面金屬離子配位的修飾劑的修飾氧化物納米粒子，從而降低氧化物納米粒子的活性并降低其團(tuán)聚能力。剛生成的修飾氧化物納米粒子的平均粒徑為幾納米到二十納米之間。修飾氧化銪和氧化鋅納米粒子在放置過(guò)程中，會(huì)組裝形成更大的有規(guī)則形狀的粒子，半伴

4、隨著熒光強(qiáng)度的變化。 由于聚合物能對(duì)修飾氧化物粒子進(jìn)行包裹，使修飾氧化物免于與外界接觸，因此修飾氧化物/聚合物溶膠及雜化薄膜的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在潮濕空氣中放置幾個(gè)月，其熒光強(qiáng)度不會(huì)發(fā)生變化。由于聚合物與氧化物粒子表面的金屬具有較強(qiáng)的相互作用，其熱穩(wěn)定性也比相應(yīng)的純聚合物的穩(wěn)定性高。修飾氧化銪、氧化鋱乙醇溶膠的發(fā)光機(jī)理為配體(修飾劑)吸收紫外光，將能量傳遞給Eu3+或Tb3+離子，Eu3+或Tb3+離子得到能量后繼而發(fā)出銪離子或鋱