研究目的
采用多孔阳极氧化铝(AAO)模板辅助溶胶-凝胶法制备均匀致密的Lu2O3:Eu3+纳米线阵列,并研究其形貌、晶体结构、成分及发光性能,以探索其在高分辨率间接数字X射线成像探测器中的潜在应用。
研究成果
采用溶胶-凝胶法和AAO模板法成功合成了Lu2O3:Eu3+纳米线阵列,该结构均匀有序、致密且具有良好的发光性能。这些纳米线有望作为闪烁屏提升X射线成像的空间分辨率,为现有方法提供了一种具有成本优势的替代方案。
研究不足
纳米线的晶粒尺寸受AAO模板的限制,因此其晶粒比纳米粉末更小。该过程需要仔细控制水解、缩合和沉积步骤,以避免模板降解。在某些应用中,涂层的厚度可能受到X射线吸收长度的限制。
1:实验设计与方法选择:
采用溶胶-凝胶法结合AAO模板进行化学计量比有序纳米线阵列的合成,因其具有合成温度低和多组分均匀等优势。
2:样品选择与数据来源:
使用孔径约300 nm、长度60 μm的商业多孔AAO模板。将摩尔比为0.93/0.07的硝酸镥和硝酸铕溶于蒸馏水。
3:93/07的硝酸镥和硝酸铕溶于蒸馏水。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:AAO模板(上海尚木科技有限公司)、硝酸镥和硝酸铕(上海迪阳实业有限公司)、马弗炉、扫描电镜(飞利浦XL30)、透射电镜(日本电子JEM 2011)、X射线衍射仪(浩元DX2700)、荧光分光光度计(日立F7000)、X射线管(上海核子医疗仪器公司F30-III)、单色仪(卓立SBP300)、光电倍增管(滨松R928-28)。
4:0)、透射电镜(日本电子JEM 2011)、X射线衍射仪(浩元DX2700)、荧光分光光度计(日立F7000)、X射线管(上海核子医疗仪器公司F30-III)、单色仪(卓立SBP300)、光电倍增管(滨松R928-28)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:将硝酸盐溶于水,60°C搅拌形成透明溶液,浸入AAO模板,超声去除气泡,控制浸泡时间,500°C烧结1小时,清洁表面,800°C再退火2小时。通过SEM、TEM、XRD、PL、XEOL进行表征。
5:数据分析方法:
通过XRD图谱分析晶体结构,谢乐公式计算晶粒尺寸,EDX分析成分,PL和XEOL光谱分析发光性能。
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TEM
JEM 2011
JEOL
Used for transmission electron microscopy imaging and selected area electron diffraction to analyze nanowire structure.
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Fluorescence spectrophotometer
F7000
Hitachi
Used for photoluminescence measurements to study excitation and emission spectra.
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Monochromator
SBP300
Zolix
Used in luminescence spectroscopy to measure spectra.
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Photomultiplier
R928-28
Hamamatsu
Used for detecting luminescence signals in spectroscopy measurements.
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AAO template
pore size ~300 nm, length 60 μm
Shanghai Shangmu Tech. Co. Ltd.
Used as a template for synthesizing nanowire arrays, providing ordered pores to control size and shape.
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SEM
XL30
Philips
Used for characterizing the morphology of samples, including top and side views of nanowires and templates.
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XRD
DX2700
Haoyuan
Used for X-ray diffraction analysis to determine crystal structure and phase purity of samples.
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X-ray tube
F30-III
Shanghai Nucl. Med. Instrum. Co.
Used as an X-ray excitation source for X-ray excited optical luminescence measurements.
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Muffle furnace
Used for sintering the samples at high temperatures (500°C and 800°C).
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