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开题报告开题报告三元超薄稀土层状氢氧化物的合成及应用学生：姚垚指导教师：武晓鹂2016-4-12内容提要背景介绍选题目的和意义设计内容与重点前期工作背景介绍1-稀土发光材料共有17种稀土元素稀土发光材料照明显像发光二极管（LED）等离子显示（PDP）场发射显示（FED）显示医学显像探测器高/低压汞灯激光固体激光材料稀土发光材料的应用背景介绍2-无机层状化合物主层板：某种结构单元通过共边或者共面堆积而成的特定空间结构；层间客体：准游离态的中性分子或者与层板电性相反的离子。Co-NiLDH整个无机层状化合物可以看作是由平面大分子和层间客体交叠而成，具有较高的各向异性。插层性/离子交换性可剥离性功能离子/分子插层柱撑、剥离无机/有机无机/无机复合材料基本单元纳米片应用：1.吸附、分离、催化2.光、电、磁3.生物酶固定多种纳米级功能材料剥离/重组层层叠加（LBL）无机层状化合物的特性及应用[Ln(OH)7(H2O)][Ln(OH)8(H2O)]Am-（interlayeranions）稀土层状氢氧化物稀土层状氢氧化物结合了无机层状化合物和稀土化合物的优点和特点。•稀土层状氢氧化物Ln8(OH)20(Am-)4/m·nH2O是一类具有新颖功能特性的崭新层状化合物，该类材料的研究尚处于起步阶段。在新合成技术开发，大量合成，复合化，光功能多元化等诸多环节存在大量待解决的问题。基于此，本工作以硝酸盐类稀土层状氢氧化物为研究对象，针对材料的大量合成工艺，层间阴离子交换，结构表征及多元掺杂方面展开系统研究。选题目的和意义技术路线设计主要内容和重点：致力于研究三元稀土层状氢氧化物的发光原理及其影响因素，做好前期工作以及了解该层状化合物适用的领域。且该实验采用低温共沉淀法合成Tb3+、Eu3+共掺杂的稀土层状氢氧化物（LRH），并通过适当煅烧获得相应氧化物，通过改变掺杂的摩尔比以及改变激发波长获得可控调色的氧化物纳米粉。预期达到的目标、拟解决的主要问题及思路1.以稀土硝酸盐与氨水为原料，采用低温共沉淀法合成一系列不同Tb3+/Eu3+摩尔比掺杂的LYH；2.对上述制备的一系列三元稀土层状氢氧化物进行XRD，SEM，FT-IR等结构测试，明确掺杂离子及掺杂量对结构与形貌的影响；此外，对上述一系列三元稀土层装氢氧化物进行PL/PLE测试，明确不同激发波长及不同Tb3+/Eu3+摩尔比对其荧光性能的影响；3.对三元LYH进行TG分析，明确从LYH至Y2O3的煅烧过程，并通过适当煅烧获得相应氧化物；4.对上述氧化物进行结构表征及PL/PLE测试，研究不同激发波长及不同Tb3+/Eu3+摩尔比对其荧光性能的影响，最终获得颜色可调控二维超薄氧化物纳米片。前期工作：•配制溶液：•以Y2O3为原料配制1mol/L的Y(NO3)3溶液500ml；•以Eu2O3为原料配制0.2mol/L的Eu(NO3)3溶液250ml；•以Tb4O7为原料配制0.1mol/L的Tb(NO3)3溶液250ml。•合成：•(Y0.95Eu0.05)2(OH)5NO3·nH2O•(Y0.95Tb0.05)2(OH)5NO3·nH2O•(Y0.945Tb0.05Eu0.005)2(OH)5NO3·nH2O工作计划1、合成以下三元稀土层状氢氧化物：(Y0.94Tb0.05Eu0.01)2(OH)5NO3·nH2O和(Y0.93Tb0.05Eu0.02)2(OH)5NO3·nH2O2、对合成样品进行阴离子交换（F-、SO42-和PO43-）3、对合成样品进行如下检测：XRD、FE-SEM、FT-IR、PLE/PL（激发光谱和发射光谱）