李淑珍[1]2004年在《高纯异丙醇铝的制备及其在发光材料中的应用》文中研究指明本文针对异丙醇铝-异丙醇有机体系中痕量铁杂质的脱除，做了以下几方面的工作： 1、异丙醇铝中痕量铁杂质测量方法的研究 邻菲罗啉分光光度法是测定化学品中微量铁的通用方法，为了考察该法是否适用于异丙醇铝中痕量铁杂质的测量，做了几方面的实验工作： (1)考察了异丙醇铝的盐酸溶液是否对邻菲罗啉亚铁配合物的吸收曲线、配合物的稳定性产生影响； (2)确定了显色溶液中存在大量铝离子和氯离子的条件下，邻菲罗啉亚铁配合物适宜的显色剂用量和显色PH范围； (3)线性回归得到了邻菲罗啉分光光度法测定异丙醇铝中痕量铁杂质的工作曲线。 2、“螯合-蒸馏法”脱除异丙醇铝-异丙醇有机体系中痕量铁杂质的研究 提出“螯合-蒸馏法”纯化异丙醇铝的理论，为了验证该法在异丙醇铝-异丙醇体系中脱除微量铁杂质的可行性，做了以下工作： (1)实验选择了对异丙醇铝-异丙醇体系有效的螯合试剂，包括：氧配位螯合剂酚酞和氧、氮配位螯合剂PAN及XO等。考察添加不同量螯合剂情况下的除铁效果，确定螯合剂的最优添加比。 (2)对螯合剂的除铁机理进行推理，得到了螯合剂-铁螯合物稳定存在的原因；并采用红外光谱和热重分析添加螯合剂会不会影响到产物的质量。 (3)综合比较各种螯合剂的除铁效果和生产成本，确定酚酞是比PAN更适合的除铁剂。实验证明螯合-蒸馏提纯技术是实际可行的。 (4)考察添加相同量酚酞对原始杂质含量不同铝的除铁效果，确定了酚酞是异丙醇铝-异丙醇体系的有效试剂。 3、考察了异丙醇铝中铁杂质含量对发光材料性能的影响；并对铝酸锶发光材料的前驱物中加入氧化铁时，材料发光性能的变化以及材料中铁的作用机理进行简单推理。
杨雪峰[2]2008年在《铝酸盐基质发光材料的制备新工艺及铁杂质猝灭研究》文中指出以SrAl_2O_4：Eu~(2+)，Dy~(3+)为代表的铝酸盐长余辉材料，激发光谱范围广，发射光谱在可见光区，发光亮度高，余辉时间长，化学稳定性好，无毒无放射性，是一种环境友好材料。因此在安全应急、交通运输、建筑装潢、仪器仪表、电力、矿山、服装和工艺品等诸多领域有广泛应用。目前，研究制备新工艺提高发光粉的发光强度和余辉性能，完善长余辉发光机理，增加发光颜色品种以扩大发光材料应用范围是这一领域的研究热点。本论文对超细高亮度发光粉制备、铁杂质的猝灭效应、纳米氧化铕的制备及在长余辉材料中的应用、铝酸锂红色荧光粉的制备等多个方面进行系统的研究。本课题研究的结果对于粉体制备工艺的改进与创新、制备成本的降低、产品配方设计以及材料发光性能的改善等具有十分重要的意义。1．本文采用以聚环氧乙烷为模板的水热合成方法制备了无需研磨的高亮度SrAl_2O_4：Eu~(2+)，Dy~(3+)长余辉发光粉。借助于TG-DTG、XRD、TEM、SEM和荧光分光光度计等表征手段，对产物的形成过程、结构、形貌以及光谱性能进行了分析。结果表明，模板水热法能够制备尺寸均匀的介孔前驱物，有利于烧结反应充分进行，有利于降低烧结温度，得到的发光粉颗粒在几个微米左右，余辉起始发光强度高。模板水热法制备的发光粉样品Eu~(2+)的临界猝灭浓度大约在10％左右，这一数值比采用高温固相法合成发光粉的临界猝灭浓度6．6％高得多。本章还系统地探讨了发光粉各个组分与发光性能之间的关系：通过改变SrO与Al_2O_3的比率，考察基质相组成与发光性能变化的关系，寻找相组成变化引起的材料发光强度的变化规律；通过研究助熔剂H_3BO_3与材料发光性能的关系，来考察H_3BO_3的最佳添加量：研究了Eu~(2+)和Dy~(3+)在SrAl_2O_4：Eu~(2+)，Dy~(3+)长余辉材料发光中的作用，结果表明Eu~(2+)离子是发光中心，是引起材料发光的决定因素，Dy~(3+)离子对Eu~(2+)离子发光中心有辅助增强作用。2．但是，模板水热法工艺相对复杂，因此本文还开发了溶胶-凝胶纳米包覆法制备SrAl_2O_4：Eu~(2+)，Dy~(3+)长余辉发光粉，该制备方法工艺简单，适合大规模工艺生产。文中通过TEM研究了纳米包覆过程，结果表明纳米纤维状或絮状水合氧化铝均匀的包覆在碳酸锶表面，形成具有微小核壳结构的前驱物。TG和XRD分析结果证明烧结核壳结构的前驱物能够降低反应温度和提高产物晶相纯度，当烧结温度升到1000℃生成了单一的单斜晶系的SrAl_2O_4晶相，这一温度比固相法低300℃左右。SEM结果表明纳米包覆法制备的样品颗粒松散，平均尺寸在3μm左右。与高温固相法相比，纳米包覆法制备的材料发光强度和余辉时间都显着提高，这大大提高了长余辉产品的应用范围。SrAl_2O_4：Eu~(2+)，Dy~(3+)发光粉中点缺陷的形成及其在发光材料中的作用研究表明，缺陷Eu_(Sr)~x中的Eu~(2+)既是发光中心也是余辉中心；Dy_(Sr)~·带有正电荷，具有捕获电子的能力，因而可作为电子陷阱：V_(Sr)~"带有负电荷，能捕获空穴，可作为空穴陷阱。3．考察了铁杂质对SrAl_2O_4：Eu~(2+)，Dy~(3+)长余辉材料发光性能的影响。结果表明，铁杂质对长余辉发光粉具有发光猝灭效应，铁浓度越高，长余辉发光越弱，这可以解释为铁杂质竞争能量抑制了Eu~(2+)发光中心吸收能量，降低了电子和空穴的复合机率。实验数据验证了上述解释，同时证实了Fe~(3+)离子是引起长余辉发光猝灭的主要因素。针对这个结果，本章提出了在前驱物制备过程中掺加Pr~(3+)或者Bi~(3+)离子，可以有效的抑制了Fe~(3+)离子的猝灭影响。4．利用无模板水热方法制备了Eu(OH)_3和Eu_2O_3纳米棒，并将Eu_2O_3纳米棒应用到SrAl_2O_4：Eu~(2+)，Dy~(3+)发光粉制备中。结果表明纳米棒Eu(OH)_3为六方晶系，纳米棒Eu_2O_3为立方晶系，二者的直径分别为57nm和76nm。实验证明使用纳米氧化铕制备SrAl_2O_4：Eu~(2+)，Dy~(3+)发光粉，有利于Eu~(2+)离子进入基质晶格，增加发光中心浓度，从而提高材料长余辉发光。5．采用溶胶-凝胶纳米包覆技术制备了新颖的γ-LiAlO_2：Eu~(3+)红色荧光粉，对该材料的结构，形貌和发光性能进行系统的研究。研究结果表明产物结构为四方晶系，颗粒呈准球形，平均粒径约为1．5μm。该产品具有典型的Eu~(3+)发射特征，发射主峰在612nm，发光颜色为红色。实验证明适宜的Eu~(3+)离子浓度，烧结温度以及助熔剂H_3BO_3的加入量有助于增加材料的发光性能。
邱东兴[3]2017年在《有机相中稀土的反萃性能及微纳米颗粒的形成与抑制》文中研究表明从稀土有机相中反萃稀土是分离稀土的必要环节,也是制备微纳米材料的一种新方法。随着高技术领域环保要求的不断提高,寻求新的绿色环保反萃技术已经成为当前稀土行业的研究热点。本论文研究了两种稀土有机相的反萃性能,重点关注反萃过程中微纳米颗粒的可控形成与消除方法,以及在改善分相性能和制备微纳米材料上的应用性能。高纯稀土沉淀废水中含有大量的盐酸、草酸和少量稀土,本研究拟用沉淀法去除其中的大部分草酸,获得可以从P507萃取有机相中反萃稀土的盐酸。为了实现废水的循环利用,达到绿色工艺要求,需要确定反萃酸中残留草酸的允许浓度以及保证反萃过程不析出沉淀的具体方法。为此,系统地研究了15种稀土草酸盐在不同盐酸和稀土浓度下的溶解度变化规律。结果表明:随稀土浓度的增大,稀土草酸盐的溶解度先是由于同离子效应而急剧减弱,当稀土浓度范围在0.05-0.10 mol/L时草酸稀土的溶解度最低,超过这一浓度,草酸稀土溶解度随稀土浓度的增大而增大。与此同时,随盐酸浓度的增大草酸稀土的溶解度也一直增大。因此,可以通过调控溶液中的稀土和盐酸浓度来调控草酸稀土沉淀的溶解度,防止反萃过程形成沉淀。为此,先用稀土沉淀法去除溶液中的过量草酸,滤出的溶液中加入盐酸至4-6mol/L后即可用于稀土的反萃;通过一级、多级错流和多级逆流等反萃方式,证明所得的回收酸可以用作稀土的反萃酸,不会影响分相性能。配合物溶胶-凝胶法和燃烧法,以及醇盐水解法均可合成稀土及其复合氧化物纳米粒子。但由于消耗大,废气多,且醇盐对水又十分敏感等问题而难以工业化。基于稀土水杨酸甲酯配合物的水解特征,本研究提出通过弱配位化合物的水解来制备微纳米稀土材料的方法。首先在乙醇或乙酸丁酯中合成水杨酸酯配合物,通过监测有机相的紫外可见光谱,研究了水对有机相中稀土的反萃性能。采用等摩尔系列法测定了水杨酸甲酯配合物的组成和稳定常数。结果表明:稀土离子Y3+和水杨酸甲酯是以1:1发生配位,其组成为YMS;而铝离子Al3+和水杨酸甲酯是以3:2发生配位的,其组成为Al3MS2。通过作图法求得Y-MS的解离度为0.225,稳定常数为7.65x104(lg K=4.88);Al-MS的解离度为0.258,稳定常数为2.72x103(lg K=3.43)。利用稀土水杨酸甲酯配合物水解后形成的溶胶,制备得到纳米级颗粒的Er掺杂YAG上转换发光材料粉体。获得纯YAG相的煅烧温度为1000℃,比传统的高温固相法降低了600℃,制备的YAG粉体尺寸分布均匀,分散性好,为球形颗粒,单颗粒粒径约为80nm。这种方法可作为一种全新有效的YAG微纳米粉体制备技术。
陈红雨[4]2006年在《高活性纳米钇铝石榴石的合成及表征》文中进行了进一步梳理YAG多晶陶瓷具有优异的光学性能、良好的力学和热学性能，有望取代YAG单晶成为新一代固体激光基质材料，目前已成为研究的热点。YAG粉体的分散性，烧结性都对最终陶瓷的性能有重要影响，所以粉体制备技术和烧结技术就成为关键因素。目前广泛采用合成YAG的方法如沉淀法、溶胶—凝胶法等虽然可以得到纳米级的粉体，但是却不能解决颗粒的团聚问题，而超临界流体干燥技术(SCFD)能够有效地萃取前驱体中的溶剂，避免表面张力增大引起的物料收缩团聚现象，是一种具有潜力的纳米粉体干燥手段。 本实验拟以目前常用的硝酸钇、硝酸铝为无机源，尿素为沉淀剂的均匀沉淀法和醋酸钇、异丙醇铝为原料的溶胶—凝胶法分别与乙醇、CO_2超临界干燥技术相结合，以期解决YAG粉体制备中的团聚问题，提高粉体的分散性、烧结性能进而改善最终产物的物理化学性能。采用XRD、IR、TG／DSC、TEM、BET等表征手段对产物粉体的晶相组成、结构、相变过程、颗粒形貌及比表面积进行研究。结果表明均匀沉淀法制备的前驱体为结构疏松的钇铝氢氧化物，在900℃生成纯YAG晶相，并随温度升高结晶额更完善。乙醇超临界干燥后的前驱体生成AlO(OH)·xH_2O和[Y_mAl_nO_x(OH)_y·(OC_2H_5)_z]结晶体，烧结过程中发生YAM→YAP→YAG相变化。1200℃煅烧后得到纯YAG相分散性较好且颗粒大小为50-60nm左右。与此相比，CO_2超临界干燥后的前驱体既保持了原有氢氧化物的均匀性又提高了其分散性，并且在较低烧结温度(900℃)直接得到单一的YAG晶相，避免了中间相
徐鹏[5]2006年在《超临界水解制备金属氧化物微粒的实验研究》文中进行了进一步梳理纳米材料是20世纪80年代初发展起来的新材料,它具有奇特的性能和广阔的应用前景,引起了科学界和企业界的极大关注。作为金属陶瓷重要组成部分的金属氧化物微粒,在制备工艺上得到了很大的发展,实验室制备方法更是多种多样。本文利用一种新的制备工艺,即超临界水解制备金属氧化物微粒过程,进行了金属氧化物微粒制备的实验研究,考察了各过程参数对金属氧化物微粒粒径的影响规律。 本文在原有超临界萃取装置的基础上进行了改造和调整,添加了一系列的管路和阀门,添加了自行设计的收集装置和干燥过滤装置,在必要的地方添加了高压质量流量计等设备,使装置既能够满足本文实验要求,又节省了资源,实现了设备的多功能性。同时使实验压力、系统总流量、支路流量比和实验温度等四个过程参数便于控制和测量,设备更加容易操作。 本文利用钛酸异丙酯作为水解反应原料,进行了超临界水解制备金属氧化物微粒过程的实验研究,成功制备出了最小平均粒径为31.6nm的TiO_2微粒产品。在成功制备TiO_2微粒的启发下,本文积极尝试制备其他金属氧化物微粒。最终,利用异丙醇铝和锆酸四丁酯(四丁基氧基锆)进行了微粒制备的实验研究,成功制备出了ZrO_2和Al_2O_3微粒。 利用XRD、SEM和激光粒度分析仪等仪器对实验制备的TiO_2、Al_2O_3和ZrO_2微粒进行表征,获得了比较满意的结果。 在实验所选择的范围内,考察了各过程参数对产品微粒粒径的影响。实验压力的增大会导致微粒粒径的增大;系统总流量的增大会使微粒粒径减小;支路流量比的变化对微粒粒径的影响不明显;实验温度的升高会导致微粒粒径的增大。实验压力、系统总流量和实验温度是影响微粒粒径的关键因素。 通过本文的实验研究,对超临界水解制备金属氧化物微粒过程有了较深的认识,同时了解了各过程参数对微粒粒径的基本影响规律,为以后的理论研究提供了必要的基础性数据,同时也为制备金属氧化物微粒的研究提供了研究方向。
参考文献：
[1]. 高纯异丙醇铝的制备及其在发光材料中的应用[D]. 李淑珍. 大连理工大学. 2004
[2]. 铝酸盐基质发光材料的制备新工艺及铁杂质猝灭研究[D]. 杨雪峰. 大连理工大学. 2008
[3]. 有机相中稀土的反萃性能及微纳米颗粒的形成与抑制[D]. 邱东兴. 南昌大学. 2017
[4]. 高活性纳米钇铝石榴石的合成及表征[D]. 陈红雨. 北京化工大学. 2006
[5]. 超临界水解制备金属氧化物微粒的实验研究[D]. 徐鹏. 大连理工大学. 2006
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