光谱法研究Fe3+/Fe2+离子对CS-Fe3O4@ZnS∶Mn/ZnS磁性荧光复合纳米粒子与牛血清白蛋白相互作用的影响

采用光谱法研究了Fe~(3+)/Fe~(2+)离子对CS-Fe_3O_4@ZnS∶Mn/ZnS磁性荧光复合纳米粒子(MFNPs)与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的影响.研究结果表明,CS-Fe_3O_4@ZnS∶Mn/ZnS MFNPs对BSA具有荧光猝灭作用,在有Fe~(3+)/Fe~(2+)离子存在时,猝灭作用进一步加强.对猝灭曲线进行分析,确定Fe~(3+)/Fe~(2+)离子对CS-Fe_3O_4@ZnS∶Mn/ZnS MFNPs的猝灭为生成复合物引起的静态猝灭,对BSA的猝灭是由碰撞引起的动态猝灭,在有Fe~(3+)/Fe~(2+)离子存在时,一方面,CS-Fe_3O_4@ZnS∶Mn/ZnS MFNPs通过静电作用与BSA结合形成CS-Fe_3O_4@ZnS∶Mn/ZnS MFNPs-BSA复合物,BSA分子结构发生改变,BSA荧光强度降低;另一方面,Fe~(3+)/Fe~(2+)离子以动态猝灭的方式作用于BSA,Fe~(3+)/Fe~(2+)离子与CSFe_3O_4@ZnS∶Mn/ZnS MFNPs共同作用于BSA,BSA分子结构遭到进一步破坏,荧光猝灭更剧烈.紫外辐射条件下,相互作用进一步加强.     

电化学处理油田污水中微量H_2O_2的光谱分析（英文）

电化学去除污水COD是一种高效绿色快速的方法。在电化学法处理某油田含聚采油污水中,产生活性中间体H_2O_2能间接氧化去除COD;而电化学过程中产生的H_2O_2是很微量的,常规方法难以检测和准确定量,需要采用高灵敏度的测定方法检测H_2O_2,用以指导电化学处理工艺控制过程;而Ti(Ⅳ)与5-BrPADAP(B)及H_2O_2在pH 1~1.5时能形成稳定的三元络合物Ti(Ⅳ)-B-H_2O_2,该三元显色体系在561nm附近有明显的吸收峰,且H_2O_2浓度在0.2~10μmol·L-1的范围内遵从Beer-Lambert Law,因此可建立起用分光光度法检测电化学法处理污水过程中微量活性中间体H_2O_2的方法。本文分别研究了5-Br-PADAP(B),Ti(Ⅳ)-B二元络合物,Ti(Ⅳ)-B-H_2O_2三元络合物体系的紫外光谱图,提出了测定微量H_2O_2的方法。该研究创新点在于:通过紫外光谱图研究了影响Ti(Ⅳ)-B-H_2O_2三元络合物体系生成且稳定存在的因素是:试剂加入顺序、pH值、无水乙醇用量、加热温度及时间、Ti(Ⅳ)-B配比及其用量等,进而确定了准确检测和定量微量H_2O_2的实验条件为:体系pH 1.0~1.5,无水乙醇加量50%,在50℃水浴锅中加热20min,Ti(Ⅳ)与B溶液按等摩尔比混合,药剂加入顺序为:H_2O_2溶液2mL,无水乙醇3mL,0.32mol·L-1的HCL溶液1mL,pH 1.5的缓冲溶液2mL,Ti(Ⅳ)-B混合液2mL,用0.32mol·L-1的HCL溶液定容至刻线。该方法简便、快速、重现性好、费用低,灵敏度高,在电化学处理污水过程的实际检测中获得了满意效果。     

配体调控GONR催化H_2O_2还原HAuCl_4-RRS法测定Ni~(2+)

在60℃水浴条件下,过氧化氢(H_2O_2)还原HAuCl_4生成金纳米溶胶反应缓慢,加入氧化石墨烯纳米带(GONR)等纳米酶催化剂后,反应加快。当有丁二酮肟(DMG)配体存在时,DMG吸附在GONRs表面,导致GONR的催化作用减弱;而当溶液中存在Ni~(2+)时,形成Ni(DMG)2复合物,使DMG从GONRs表面脱附,此时GONRs得到释放,使得从而GONRs催化效应活化,催化作用增强。随着Ni~(2+)浓度的增加,脱附的GONRs越多,催化H_2O_2-HAuCl_4反应加快,体系生成的金纳米粒子增多,体系的RRS信号增强,当Ni~(2+)浓度在0.07~0.98μmol·L~(-1)浓度范围内,ΔI_(540nm)与Ni~(2+)浓度呈良好的线性关系,线性方程为ΔI_(540nm)=729.31c+32.049,线性相关系数R~2=0.991 4,检测限为0.028μmol·L~(-1)。     

K_2C_2O_4,Mg(NO_3)_2和Na_2S_2O_3过饱和水溶液瑞利弛豫的不连续行为

本文用瑞利散射强度相关的方法求得了K_2C_2O_4,Mg(NO_3)_2和Na_2S_2O_3水溶液的弛豫时间常数。结果表明当达到过饱和态时,弛豫时间常数有不连续增大的趋势。连同过去关于NH_4H_2PO_4的报导,显示这是过饱和体系的一个共同特征。此弛豫时间常数因此可以做为标度从不饱和相至饱和相转变的有序度参数。     

具有良好涂敷性的Y_2O_3∶Eu磷光体

Y_2O_3∶Eu磷光体,为均匀的近似圆球状粗颗粒粉,具有良好的涂敷性。制备方法是,将40克Y(NO_3)_2·6H_2O1.8克和Eu_2(SO_4)_3·8H_2O溶于H_2O(600ml)中,然后倒入1立升NH_4OH溶液中,所得到的沉积物经离心分离,水洗,然后混入4立升的二甲基酸。搅动后,放置15—45分钟,经倾析并用MeOH冲洗,在110°下烘     

Lu_(2)O_(3)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光材料的上转换发光及其温度传感特性EI北大核心CSCD

采用CO_(2)激光区熔法制备了Lu_(2)O_(3)∶0.5%Er^(3+)/x%Yb^(3+)(x=1,3,5)上转换荧光材料。X射线衍射结果表明,所制备的Lu_(2)O_(3)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光材料具有纯Lu_(2)O_(3)晶相。在980 nm激光激发下,样品发出明亮的上转换荧光。光谱测试结果表明,样品上转换荧光强度和荧光中绿光与红光比例随Yb^(3+)离子浓度改变,当Er^(3+)和Yb^(3+)离子浓度分别为0.5%和3%时,样品上转换荧光强度最强。通过荧光强度比(FIR)技术研究了样品Lu_(2)O_(3)∶0.5%Er^(3+)/3%Yb^(3+)在298~873 K温度范围内上转换荧光温度传感特性,在532.8 K时最大绝对灵敏度为0.0060 K^(-1),在298 K时最大相对灵敏度为0.0090 K^(-1)。结果表明,Lu_(2)O_(3)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光材料非常适合用于宽温度范围荧光温度传感。     

蓝光激发CaBiNb_2O_9:Li~+/Sm~(3+)橙红色荧光粉的制备及发光性能研究

为了弥补传统商业白光LED由于缺少红光成分而导致显色性不足的缺点,开发蓝光激发下的新型红色荧光粉仍然具有重要意义。本文采用高温固相法在1 150℃合成了一种蓝光激发的CaBiNb_2O_9:Sm~(3+)/Li~+红色荧光粉。XRD测试结果表明,合成的样品为纯相。在482 nm蓝光波长激发下,样品呈橙红光发射,发射光谱由峰值为565 nm、602 nm、647 nm和709 nm 4个峰组成,分别对应于Sm~(3+)的~4G_(5/2)→~6H_(5/2)、~4G_(5/2)→~6H_(7/2)、~4G_(5/2)→~6H_(9/2)和~4G_(5/2)→~6H_(11/2)能级跃迁。同时,通过共掺Li~+进行电荷补偿,有效提高了CaBiNb_2O_9:Sm~(3+)样品的发光强度。结果表明,蓝光激发的CaBiNb_2O_9:Sm~(3+)/Li~+红色荧光粉在白光LED器件方面具有良好的应用前景。     

近红外长余辉纳米探针ZnGa_2O_4∶Cr~(3+),Sn~(4+)的制备及Fe~(3+)含量的时间分辨检测

鉴于长余辉材料免实时激发特性可有效消除激发光源及复杂样品自体荧光的干扰,近红外长余辉材料在生物成像领域受到了广泛关注。但其在荧光传感应用方面的报道相对较少,尤其是利用长余辉纳米粒子来检测金属阳离子鲜有报道。本文采用水热法制备了Sn~(4+)共掺的近红外长余辉纳米材料ZnGa_2O_4∶Cr~(3+),Sn~(4+)(ZGSC),再以包硅处理得到在水溶液中分散性良好的荧光探针ZnGa_2O_4∶Cr~(3+),Sn~(4+)@SiO_2(ZGSC@SiO_2)。基于Fe~(3+)对长余辉材料ZGSC@SiO_2的荧光猝灭效应,构建了一种选择性好、无背景干扰的近红外长余辉荧光探针ZGSC@SiO_2,用于Fe~(3+)的定量检测。采用时间分辨光谱可有效地消除背景干扰,实现了高信噪比检测,其线性范围为50～800μmol/L,检出限为25.12μmol/L。选取了3种补铁口服液作为实际样品,对其总铁含量以及Fe~(3+)的含量进行检测,并进行了加标实验。实验结果表明,测定结果中总铁含量与标示值吻合;3种样品中总铁含量的加标回收率为99.00%～99.79%,相对标准偏差(RSD)为2.416%～3.808%;Fe~(3+)含量的加标回收率为99.90%～102.69%,RSD为3.263%～4.296%,满足测定要求。根据样品中总铁含量和Fe~(3+)含量,可计算得出Fe~(2+)含量,因此该荧光传感体系具有可同时检测Fe~(3+)与Fe~(2+)的优点,可以用于补铁口服液中有效价态Fe~(2+)的质量控制检测。     

基于纳米金显色反应的阵列传感器结合化学计量学检测重金属离子

实验设计了一种灵敏度高、操作简单、价格低廉的阵列传感器可同时测定多种金属离子和金属含氧酸根。该方法基于纳米金显色反应的原理,结合化学计量学方法,利用230~800nm波段的光谱代替传统的单变量(A620/A520)分析方法建立PLS定量分析模型和PLS-DA分类模型,得到了满意的结果。我们利用氨基酸可以防止纳米金溶胶在高浓度氯化钠溶液中聚沉的性质设计一个基于氨基酸、纳米金颗粒和待测物之间竞争反应为基础的阵列传感器检测金属离子和金属含氧酸根。基于Cd~(2+),Ba~(2+),Mn~(2+),Ni ~(2+),Cu~(2+),Fe~(3+),Cr~(3+),Cr_2O_7~(2-),Sn~(4+),Pb~(2+)诱导氨基酸-AuNPs聚沉体系的紫外-可见光谱具有明显差异。PLS-DA模型成功地识别了水溶液中的九种金属阳离子和一个含氧酸根,分类准确率达到100%。利用化学计量学方法和上述阵列传感器同时定量分析了二元和三元体系(Cr~(3+)/Cr_2O_7~(2-),Fe~(3+)/Cd~(2+),Fe~(3+)/Cr~(3+)/Cr_2O_7~(2-))中的金属离子和金属含氧酸根。传感单元的增加进一步提高了该方法的准确性和可靠性,为复杂体系中金属离子和金属含氧酸根的定量分析提供了可能性。     

Al~(3+)/Mo~(6+)双离子取代ZrV_2O_7中Zr~(4+)/V~(5+)实现近零膨胀

采用固相烧结法制备了Zri_(1-x)Al_(2-x)V_(2-x)Mo_xO_7(0≤x≤0.9),并通过调整Al~(3+)/Mo~(6+)对ZrV_2O_7中的Zr~(4+)/V~(5+)离子替代量来实现近零膨胀,对于较小的x值(x≤0.3),材料保持了与ZrV_2O_7相同的立方相结构.随着Al~(3+)/Mo~(6+)替代量的增加,(Al/Zr)~-和(Mo/V)~+之间的库仑相互作用逐渐加强,这种库仑相互作用导致材料中未发生畸变的立方相晶体结构逐渐减少.当x≥0.7时,材料中立方相晶体结构完全消失.在425-750 K温度区间内,Zr_(0.5)Al_(0.5)M_(0.6)O_7展示出近零膨胀性质(-0.39×l0~(-6)K~(-1)).Zr_(0.5)Al_(1.5)V_(1.5)Mo_(0.5)O_7的低热膨胀性能可能与Al~(3+)/Mo~(6+)对ZrV_2O_7中Zr~(4+)/V~(5+)部分替代引起部分晶体结构发生的畸变及其对未替代部分的晶格结构的影响有关.     

Au_(38)团簇上小分子H_2O和O_2共同吸附的第一性原理研究

利用密度泛函理论(DFT)计算的方法,对O_2,H_2O单独吸附和共吸附在Au_(38)团簇上的吸附性质进行了结构,能量和电子分析.计算结果表明,O_2倾向于吸附在edge位,H_2O则倾向于吸附在top位.Au(100)表面较之Au(111)表面更有利于O_2,H_2O的吸附,这与实验结果相符合.H_2O和O_2共吸附研究表明,H_2O的存在促进了O_2的吸附.Mulliken和分态密度(PDOS)分析得出:在共吸附中,H_2O将部分电子转移给了O_2,促进了O_2的活化与解离,并生成了类似H_2O_2的中间态,从而为催化氧化反应提供了O活性物种.     

一种基于苯并噻唑的长波长双响应性荧光探针对粘度与H_2O_2的检测

H_2O_2是一种常见的生物活性小分子,其在细胞增殖,炎症反应,细胞信号传输等过程中都起着重要的作用。细胞粘度是一项重要的生理微环境参数,其为细胞是否正常运转的关键指标。研究还表明,一些重大的生理疾病与细胞组织的粘度及过氧化氢浓度异常均有着密切的关联,如阿尔茨海默病、癌症。因此开发能有效同时检测H_2O_2及粘度的分析方法对揭示相关生理病理机制及重大疾病的诊断有着重要的意义。研制了一种能有效检测H_2O_2与粘度的双响应型荧光探针(1)。由于存在扭曲分子内电荷转移(TICT)的猝灭效应,探针(1)几乎不具有荧光发射特性。而随着环境体系粘度的增高, TICT效应被抑制,探针(1)呈现出了强的荧光发射,且发射峰位于近红外波段处(680 nm)。随着粘度从1.996 cp增至851.8 cp,探针的荧光强度增幅达到了85倍。探针还能对H_2O_2产生灵敏的荧光响应,发射峰位置在590 nm处。响应原理为H_2O_2能与探针中的苯硼酸基团反应使探针脱除掉与吡啶氮原子相连的亚甲基苯硼酸,从而减弱了探针分子中的TICT效应以及分子内电荷转移(ICT)效应,因此探针溶液荧光发射显著增强且探针溶液的紫外光谱发生了明显的蓝移(吸收峰从540 nm移至460 nm),对应溶液颜色从红色变为黄色。荧光光谱测试表明探针(1)对H_2O_2的检测具有高的选择性与灵敏度,探针体系在590 nm处的荧光强度与H_2O_2的浓度呈良好的线性关系,线性范围为0～25μmol·L~(-1),根据IUPAC的3σ法计算得出检测限为0.34μmol·L~(-1)。此外细胞荧光成像实验表明探针(1)具有较好的生物相容性及细胞膜通透性,且能实现细胞内H_2O_2的成像分析。     

光解水α-Fe_2O_3电极表面的研究

本文利用Ar~ 轰击正分的α-Fe_2O_3表面,证明了轰击后的表面呈类FeO性质,存在Fe~( )。提出了由于表面Fe~( )的3d电子的催化作用,Fe~( )能把吸附在它上面的H_2O先分解成OH-和H~ ,因而有助于提高光解水的效率的看法。用UPS和XPS等技术证实了类FeO表面吸附水后存在OH~-,确认Fe~( )是分解水的活性中心。因此,要提高。α-Fe_2O_3分解水效率,不仅要考虑它的能带结构和导电率,还必须设法让α-Fe_2O_3表面产生活性中心Fe~( )。     

MnCo_2O_4@Au纳米纤维类氧化物酶的SERS活性及应用

近年来MnCo_2O_4材料由于其优异的催化活性和导电性在超级电容器、锂离子电池、CO_2还原燃料电池等方面被广泛应用。MnCo_2O_4表面富含氧化态的Mn~(2+)/Mn~(3+)和Co_~(2+)/Co~(3+)使其成为较好的类氧化物酶基底的电子传输介质~([1])。表面增强拉曼光谱技术是一种超灵敏的分子检测手段,类氧化物酶材料与贵金属复合,可以构筑一种氧化物酶与SERS协同增强活性的基底材料,以SERS技术来研究类氧化物酶催化分子反应的过程~([2])。这里,我们通过MnCo_2O_4与贵金属Au复合,由于MnCo_2O_4和Au纳米粒子之间的协同作用,MnCo_2O_4@Au纳米纤维复合材料比单独MnCo_2O_4和Au展现出更好的SERS活性及很好的类氧化物酶活性,进一步这种材料还可以检测有害的重金属离子。这种MnCo_2O_4@Au纳米类氧化物酶复合材料SERS基底在生物传感器、环境保护和食品安全方面具有广阔的应用前景。     

Y~(3+)掺杂对Sr_(1-x)Ca_xSi_2O_2N_2∶Eu~(2+)发光性能的影响

采用高温固相反应法制备了Sr_(1-x)Ca_xSi_2O_2N_2∶Eu~(2+)系列荧光粉,研究Y~(3+)离子掺入对荧光粉发光性能的影响。对于Sr Si_2O_2N_2∶Eu~(2+),Y~(3+)离子掺入主要起到稳定Eu~(2+)价态的作用,避免Eu~(2+)氧化为Eu~(3+),从而提高Sr Si_2O_2N_2∶Eu~(2+)的发光性能。对于Ca Sr Si_2O_2N_2∶Eu~(2+),Y~(3+)离子掺入除了稳定Eu~(2+)价态作用外,还能有效减小Eu~(2+)取代Ca~(2+)后晶格膨胀引起的应力,提高Eu~(2+)在晶格中的溶解度。Sr_(1-x)Ca_xSi_2O_2N_2∶Eu~(2+)(x=0,0.15,0.3,0.6,0.75,0.95)系列荧光粉中随着Ca含量的增加,共掺Y~(3+)离子对样品发光强度的提高程度也随之增加(20%~80%)。     

包钴型γ—Fe_2O_3磁粉矫顽力增大原因的探讨

针状γ-Fe_2O_3磁粉与Co~(++)和Fe~(++)溶液或Co(OH)_2起反应,在每颗颗粒上包上了一层Co铁氧体。经这样处理后的γ-Fe_2O_3磁粉的矫顽力可由原来的420Oe增大到770Oe左右。研究了这种磁粉的矫顽力H_c随磁粉密度以及温度的变化等,认为这种磁粉矫顽力增大的原因是由于增加了磁粉的表面各向异性所致     

掺E~(3+)石英光纤中频率上转换的实验研究

首次报道了实验研究连续1064nm激光泵浦的掺Er~(3+)石英光纤中频率上转换过程.测量了Er~(3+)/GeO_2/SiO_2和Er~(3+)/Al_2O_3/GeO_2/SiO_2两种光纤发射的可见荧光谱,并用Er~(3+)离子的双光子吸收和受激态吸收过程解释了频率上转换现象.     

磁控溅射制备Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂TiO_2薄膜的上转换发光特性

采用射频磁控溅射法制备得到Er~(3+)/Yb~(3+)TiO_2薄膜,980 nm的抽运源作用下上转换可以得到490 nm的绿光和670 nm的红光,上转换红、绿光发光强度受到烧绿石Er_xYb_(2-x)Ti_2O_7晶体的生成以及Er~(3+)/Yb~(3+)掺杂浓度的影响,实验表明,适量共掺杂Er~(3+)/Yb~(3+)可明显增强上转换发光,Er~(3+)在上转换发光中起主要作用,而引入敏化离子Yb~(3+)可以大大提高上转换发光效率,磁控溅射法制备的TiO_2薄膜声子态密度较小,从而抑制了无辐射跃迁过程,导致490nm绿光形成以及红光强度大于绿光强度。     

碱土金属离子共掺杂对铕离子在Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2中发光性能的影响

采用高温固相还原法合成Ca_(12-x-y)M_xAl_(14)O_(32)F)2∶yEu(M=Mg,Sr,Ba)体系荧光粉,分别采用X射线粉末衍射仪和荧光光谱仪测试其物相及荧光性能,通过掺杂碱土金属离子可以调整Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2∶Eu~(3+)/Eu~(2+)的组成和结构,进而影响Ca_(12-x-y)M_xAl_(14)O_(32)F_2∶yEu的发光性能。研究结果表明:在Ca_(12)Al_(14)O_(32)F_2∶Eu中掺杂一定浓度的Mg~(2+)不利于Eu~(3+)的还原,掺杂一定浓度的Sr~(2+)或Ba~(2+)有利于Eu~(3+)的还原;通过改变碱土金属离子的掺杂浓度调节Eu~(3+)和Eu~(2+)的浓度比,可以调整蓝光发射和红光发射的强度比,进而使发光颜色从蓝色变为淡紫色,再变为蓝绿色。     

一种新型Ca_3Mg_3Si_4O_(14)∶Eu~(2+)绿色荧光粉的制备及其性能研究（英文）

采用CaCO3,MgO,SiO2,Eu2O3原料,通过高温固相法制备了Ca_3Mg_3Si_4O_(14)∶Eu~(2+)荧光粉。通过XRD图谱和PL光谱图,研究了Eu的掺杂浓度与助溶剂(NH_4Cl,BaF_2)对Ca_3Mg_3Si_4O_(14)∶Eu~(2+)荧光粉结构、发光性能和热稳定的影响。XRD图谱对比结果表明,制备的Ca_3Mg_3Si_4O_(14)∶Eu~(2+)荧光粉XRD图与理论计算得到的图谱几乎一致。Ca_3Mg_3Si_4O_(14)∶Eu~(2+)荧光粉在360~450nm有很强的激发强度,并且在440nm激发下发射峰值波长为530nm的发射光。随着Eu~(2+)离子浓度的增加,发射光谱出现了红移,且在Eu~(2+)离子浓度约为6%时发生了浓度猝灭现象。当添加NH_4Cl和BaF_2作为助溶剂,Ca_3Mg_3Si_4O_(14)∶Eu~(2+)荧光粉的发光强度有一定提高。与未添加助溶剂的Ca_3Mg_3Si_4O_(14)∶Eu~(2+)荧光粉的发光强度相比,添加NH_4Cl助溶剂后发光强度增加了70%。此外,当温度升高至150℃时,Ca_3Mg_3Si_4O_(14)∶Eu~(2+)荧光粉和商用绿色荧光粉的发光强度分别降低了7.6%和14%,表明Ca_3Mg_3Si_4O_(14)∶Eu~(2+)荧光粉具有良好的热稳定性。这些发光性能均表明Ca_3Mg_3Si_4O_(14)∶Eu~(2+)荧光粉是是一种可应用于固态照明的有前景的绿色荧光粉。