纳米CaWO4的制备及其特性的研究.pdf

II 摘要 CaWO 4具有特殊的发光特性,是良好的发光材料,在X射线、UV光和电子束激发下产生高效蓝光,目前对其荧光的研究和应用已经取得了较大的进展。纳米 CaWO 4材料在医疗卫生、量子点激光器、单光子探测等领域具有潜在的应用前景。 CaWO 4又是一种可于低温下暗物质的探测闪烁材料。制备CaWO 4的方法如高温固相法、溶胶-凝胶法、胶束法、微乳液法等均已见报道,但对于用硬模板制备的CaWO 4 的研究很少。本文利用溶胶-凝胶法成功的制备了CaWO 4粉体材料、并应用溶胶-凝胶法与旋转涂抹法相结合制备了CaWO 4薄膜,利用多孔氧化铝模板法制备了CaWO 4 一维阵列。本文的主要内容及主要的研究成果如下: 1、以乙酸钙(CH 3COO) 2Ca﹒H 2O、钨酸铵(NH 4) 2WO 4、柠檬酸C 6H 8O 7﹒ H 2O、乙二醇C 2H 6O 2为初始原料,应用凝胶-凝胶法,制备出了结晶度良好的钨酸钙粉体材料。PL光谱分析表明随着温度升高与前驱体浓度的增大,本征发光峰逐渐增强且宽化,最强发光峰在420nm左右,且800℃为最佳处理温度。本文应用SEM与 XRD对样品的结构与形貌进行了观察。通过对实验结果SEM与XRD分析可知所制备的样品是纯CaWO 4且钨酸钙是四方晶系结构。 2、以盖玻片为基底,应用溶胶-凝胶与旋涂技术制备出CaWO 4薄膜,通过XRD、 SEM和PL研究了薄膜的形貌、结构及其发光特性。薄膜的PL光谱分析表明随温度升高,407nm处最强发光峰增强且出现蓝移现象,最佳处理温度为700℃。SEM与 XRD图谱分析表明,升温速率较小的情况下薄膜结晶度较好,在温度为300℃时开始结晶在温度达到700℃时完全结晶。 3、利用溶胶-凝胶与多孔氧化铝模板相结合的方法,制备出CaWO 4一维阵列。结果表明温度太高时模板容易断裂变形,不利于一维阵列制备。通过XRD、SEM和 PL研究了一维的形貌、结构及其发光特性。PL光谱分析表明,最强发光峰蓝移到 410nm且宽化,这是由于样品和模板光谱耦合的结果,且随温度升高发光峰增强。 SEM与XRD图谱表明材料直径较小,与模板孔径基本相符。关键词:纳米CaWO 4,溶胶-凝胶法,光致发光,多孔氧化铝模板 III Abstract Calcium tungstate(CaWO 4) has a special luminescent propertiesand it is a perfect luminescentmaterial,stimulate by X-ray UV and electron beam it can produce efficient blue,and the current the research and application of fluorescent has been mad great 4nanomaterial are believed having a great deal of potential applications in medical and health、quantum dot laser and single photon detection and so 4is a scintillation material can used in searching for dark matter. CaWO 4can deposited by various methods ,such ashigh-temperature solid-phase method 、sol-gel、micelles、 microemulsion method havebeen reported, but little researchwith hard template method. By the methodof sol-gel technology , CaWO 4powder was essfully application of the sol-gel method and rotating smear wears combined prepared CaWO 4 film one dimensionalarrays were synthesizedby sol-gel method and nanoporous alumina template enhancement. In this paper, the work includes th