Y2O3:Eu3+纳米线阵列的制备与表征

Y2O3:Eu3+红色荧光粉由于色纯度高、化学性质稳定和量子效率接近100%而广泛用于荧光灯和投影电视等方面.近年来,Y2O3:Eu3+的大量研究工作主要集中于纳米粉末的制备方法及其与体相材料不同的发光特性[1～3].最近,有关Y2O3:Eu3+及其稀土化合物的纳米管、纳米线和纳米带一维材料的制备成为研究热点.Wu Changfeng等[4,5]利用表面活性剂合成了Y2O3 : Eu3+纳米管.激光格位选择激发测试结果表明,Eu3+在纳米管中占据3个不同的格位,其611 nm处的红色发光峰出现了宽化.He Yu等[6]采用水热法及退火处理制备出了Y2O3:Eu3+纳米带,发现Eu3+的发射峰不仅宽化,而且出现了625 nm的新峰.Li Yadong等[7～9]采用水热法制备了稀土氧化物、硫氧化物和氢氧化物等的纳米线和纳米管,并探索了其形成机理,同时发现Y2O3S : yb3+,Er3+具有上转换的性质.     

空气中合成M2B4O7:Eu3+(M=Na,K)荧光体及其性质表征

以M2B4O7(M=Na,K)为基质,在空气中掺杂稀土元素Eu3+得到了Na2B4O7:Eu3+和K2B4O7:Eu3+荧光体.探讨了体系的烧结条件和荧光性质,分析了晶体的结构.结果表明,虽然两种体系的最佳合成条件不同,但是体系中都同时存在[BO4]和[BO3]结构;稀土离子Eu3+的发光以电偶极跃迁5D0-7F2为主,处于非中心对称的格位上,并且可以很好地存在于基质中,Na2B4O7:Eu3+具有较强的发光强度.     

Ce3+,Tb3+,Eu3+共掺杂Sr2MgSi2O7体系的白色发光和能量传递机理

通过正交试验,采用高温固相法制备了Sr2-x-y-zMgSi2O7∶xCe3+,yTb3+,zEu3+系列样品.使用X射线衍射仪和荧光光谱仪表征了样品的物相和发光性质,并讨论了Ce3+-Tb3+-Eu3+共掺杂Sr2MgSi2O7体系中的能量传递过程.实验结果表明,在327 nm波长激发下,所合成荧光粉的发射峰主要位于387 nm(蓝紫)、542nm(绿)和611 nm(红)处;分别以387,542和611 nm为监控波长,所得激发光谱显示荧光粉在327 nm处有最好的激发.在327 nm光激发下,系列样品发光进入白光区.最优化的荧光粉为Sr1.91MgSi2O7∶0.01Ce3+,0.05Tb3+,0.03Eu3+,其色坐标为(0.337,0.313),是一种潜在的发光二极管(LED)用白色荧光粉.     

熔盐法制备Ca0.9La0.2/3Cu3Ti4O12陶瓷粉体及其介电性能研究

以CaCO3,CuO,TiO2,La2O3为反应物,NaCl,KCl为熔盐,通过熔盐法分别在700、750、800、850℃条件下合成Ca0.9La0.2/3Cu3Ti4O12陶瓷粉体。利用XRD和SEM分别对陶瓷粉体的物相结构和微观形貌进行了分析,并对其介电性能进行了测试。实验结果表明,随着合成温度的升高,陶瓷粉体的钙钛矿相含量逐渐增大,与传统固相法相比,熔盐法制备的粉体无团聚现象,耗时少。Ca0.9La0.2/3Cu3Ti4O12粉体制备的陶瓷在1 000℃烧结、测试频率在100 Hz~10 kHz时,获得优良的介电性能:介电常数大大超过104,介电损耗在0.1~0.47之间。     

溶剂热法合成In2S3/CuSe核壳结构粉体

本文以氯化铜、氯化铟、硫脲、亚硒酸以及硒粉为原料,乙二醇及乙二胺为溶剂,采用常压溶剂热法制备了硫化铟为核硒化铜为壳(In2S3/CuSe)的核壳结构复合粉体。主要探讨了反应温度、不同反应原料以及不同表面活性剂对产物物相以及形貌的影响。通过采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对产物的物相、形貌以及组成进行了表征。实验结果表明:常压溶剂热条件下可以制备得In2S3/CuSe复合粉体,其最佳反应工艺参数是:于160℃下合成In2S3粉体为核,于100℃下合成包裹在In2S3表面的CuSe粉体从而获得In2S3/CuSe核壳结构复合粉。在该工艺参数下合成产物的形貌主要由圆球状颗粒组成,粉体的粒径分布在1~2μm。此外,本文也通过添加不同种类表面活性剂对产物的形貌进行了控制。     

Cr3+在不同基质Y3Ga5O12或Ga2O3中的荧光特性

以Ga_2O_3、Y_2O_3、Cr(NO_3)_3·9H_2O为原料,柠檬酸为配位剂,通过溶胶-凝胶高温固相合成法制备出Ga_(2-2x)O_3∶2xCr~(3+)(Ga_2O_3∶xCr)与Y_3Ga_(5-5x)O_(12)∶5xCr~(3+)(YGG∶xCr)2种多晶粉体(x=0.01,0.03,0.05,0.07)。并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱(PL)对样品的结构、组成、形貌和荧光性能进行测试分析。XRD和IR分析结果显示在900℃煅烧后Ga_2O_3∶xCr和YGG∶xCr两种样品均成相。SEM照片显示Ga_2O_3∶xCr样品形貌为柱形多面体,YGG∶xCr为短棒状。PL结果显示Cr~(3+)在Ga_2O_3和YGG两种基质中的最强荧光发射峰分别位于742和740 nm,均属于Cr~(3+)的~2E-~4A_2跃迁,对比发现Cr~(3+)在YGG基质中的荧光发射强度更强,在远红光区的荧光性能更好,能满足温室照明中植物光合作用的需求。     

白色荧光粉NaGd（MoO4）2:Dy3+,Eu3+的水热合成及发光性能

采用谷氨酸辅助水热法合成了八面体形NaGd(MoO4)2:Dy3+,Eu3+白色荧光粉.X射线衍射结果表明,合成的样品为四方晶系的NaGd(MoO4)2纯相.扫描电子显微镜照片显示所制备的粒子为八面体形,各边长约为2μm.荧光光谱结果表明,在NaGd(MoO4)2:4%Dy3+,yEu3+(y=0,0.5%,0.6%,0.7%,0.8%,0.9%,1.0%)样品中,随着Eu3+掺入量的增加,Dy3+的发射峰逐渐减弱,而Eu3+的发射峰逐渐增强,说明Dy3+-Eu3+之间存在能量传递.通过色坐标图可知,当Eu3+掺杂量y=0.9%时,荧光粉的色坐标(0.338,0.281)与标准的白光色坐标(0.33,0.33)接近,表明NaGd(MoO4)2:4%Dy3+,0.9%Eu3+是很好的近紫外光激发下的白色荧光粉.     

Synthesis of PbTiO3 ceramics using mechanical alloying and solid state sintering

The pressure-less sintering behavior of PbTiO₃ powders synthesized by mechanical alloying TiO₂ and PbO was investigated using dilatometry and Rietveld refinements of X-ray diffraction patterns. As-synthesized, the powders are nanocrystalline with a mean particle size of 20 nm. Pressure-less sintering in the range 500-1050°C gives single phase ceramics with densities of 85-90% and crystallite sizes in the range 80-400 nm. Cracking due to the paraelectric-ferroelectric phase transition was not observed in samples sintered below 700°C due to the small crystallite size whereas macroscopic cracks formed in samples sintered above 700°C. Rietveld analysis indicates the formation of Pb vacancies in samples sintered and held for 24 h at intermediate temperatures (600-1000°C) which gives some insight into the mechanism of Pb loss and second phase formation in this system.     

Facile synthesis and multicolor luminescent properties of uniform Lu2O3:Ln (Ln=Eu3+, Tb3+, Yb3+/Er3+, Yb3+/Tm3+, and Yb3+/Ho3+) nanospheres

Multicolor Lu(2)O(3):Ln (Ln=Eu(3+), Tb(3+), Yb(3+)/Er(3+), Yb(3+)/Tm(3+), and Yb(3+)/Ho(3+)) nanocrystals (NCs) with uniform spherical morphology were prepared through a facile urea-assisted homogeneous precipitation method followed by a subsequent calcination process. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), energy-dispersive X-ray spectrum (EDS), Fourier transformed infrared (FT-IR), thermogravimetric and differential thermal analysis (TG-DTA), and photoluminescence (PL) spectra as well as kinetic decays were employed to characterize these samples. The XRD results reveal that the as-prepared nanospheres can be well indexed to cubic Lu(2)O(3) phase with high purity. The SEM images show the obtained Lu(2)O(3):Ln samples consist of regular nanospheres with the mean diameter of 95 nm. And the possible formation mechanism is also proposed. Upon ultraviolet (UV) excitation, Lu(2)O(3):Ln (Ln=Eu(3+) and Tb(3+)) NCs exhibit bright red (Eu(3+), (5)D(0)→(7)F(2)), and green (Tb(3+), (5)D(4)→(7)F(5)) down-conversion (DC) emissions. Under 980 nm NIR irradiation, Lu(2)O(3):Ln (Ln=Yb(3+)/Er(3+), Yb(3+)/Tm(3+), and Yb(3+)/Ho(3+)) NCs display the typical up-conversion (UC) emissions of green (Er(3+), (4)S(3/2),(2)H(11/2)→(4)I(15/2)), blue (Tm(3+), (1)G(4)→(3)H(6)) and yellow-green (Ho(3+), (5)F(4), (5)S(2)→(5)I(8)), respectively.     

纳米Eu2O3对HEK-293T细胞的生物活性影响

稀土化合物的生物效应研究已经引起广泛关注. 利用激光共聚焦显微镜观察到纳米Eu₂O₃能进入活HEK-293T细胞中且位于细胞核周围. 在体外培养条件下, 利用流式细胞仪法检测了纳米Eu₂O₃对细胞的活力及对细胞周期的影响, 结果表明当纳米颗粒浓度小于200 μg•mL^－1时, 对细胞活性没有明显影响; 而当纳米颗粒浓度≥400 μg•mL^－1时, 对细胞活性明显抑制. 当Eu₂O₃纳米颗粒在低浓度范围(≤50 μg•mL^－1)时对细胞周期基本没有影响, 而高浓度(≥200 μg•mL^－1)时对细胞周期均有显著抑制, 停滞在DNA合成后期. 这些研究结果均表明纳米Eu₂O₃对HEK-293T细胞具有明显的生物效应.     

MgAl2O4∶Er^3+,Yb^3+荧光粉的制备及其上转换发光性能

以尿素为沉淀剂,采用低温水热法结合煅烧过程制备出MgAl2O4∶Er^3+,Yb^3+上转换荧光粉,并对样品的结构、微观形貌及上转换发光性能予以表征。结果表明,随尿素加入量的增大,产物主形貌由六角片状结构向纳米棒状转变,经1100℃煅烧可得纯相镁铝尖晶石结构,且Er^3+和Yb^3+能有效进入MgAl2O4晶格并占据Mg^2+位置形成均匀固溶体。在980 nm光激发下,MgAl2O4∶1.0%(n/n)Er^3+,x%(n/n)Yb^3+(x=0~8.0)荧光粉表现出在524、545 nm处绿光以及658 nm处的强红光发射,红绿光强度均在5.0%(n/n)Yb^3+掺杂时达到最大,但红绿光强度比却在7.0%(n/n)Yb^3+掺杂时达到最大值5.2,这归因于Er^3+-Er^3+之间交叉弛豫(CR)在红光发射过程中所起的重要作用。通过控制荧光粉中Yb^3+的掺杂量,能初步实现对于黄绿光色度的有效调控。     

高色纯度高热稳定性红色荧光粉Sr3La2Ge3O12:Sm^3+的合成及其性能

通过高温固相法合成了一系列Sr3La2-xGe3O12:xSm^3+(0≤x≤0.04)红色荧光粉,并对样品的形貌、元素组成、晶体结构、发光性能及热稳定性进行了探究。结果表明:样品Sr3La2Ge3O12:xSm^3+为较宽尺寸分布的颗粒,且结构中仅含有Sr、La、Ge、O、Sm等元素。样品Sr3La1.97Ge3O12:0.03Sm^3+的Rietveld结构精修图与实测XRD图完全吻合,具有六方晶系结构。漫反射测试结果显示基质Sr3La2Ge3O12的带宽为5.54 eV,属于宽带隙材料。在404 nm激发下,样品Sr3La2-xGe3O12:xSm^3+(0≤x≤0.04)的最大发射峰位于601nm处,属于Sm^3+的6H5/2→4L13/2能级跃迁。此外,样品Sr3La1.97Ge3O12:0.03Sm^3+的发光性能最佳,其CIE色坐标为(0.5321,0.4601),色纯度高达94.2%,在298-473 K范围内具有较好的热稳定性,测试温度达到423 K时发射强度仍为室温时的81.6%。     

Ti∶Al2O3纳米粉体的共沉淀法合成及表征

本文采用共沉淀法合成了Ti∶Al2O3纳米粉体。利用热重/差热(TG/DTA)/X射线衍射(XRD)/红外光谱(FTIR)/扫描电镜(SEM)以及能谱(EDS)等分析方法对合成的Ti∶Al2O3纳米粉体进行了表征。结果分析表明:前驱体在1200℃下,保温1 h可以得到纯的α-Al2O3晶相;粉体的粒径均匀、分散性好,平均粒径在25~50 nm之间。     

TiO2对ZnO/ZnS:Eu3+荧光粉发光性能的影响

采用溶胶-凝胶-沉淀法制备ZnO/ZnS/2TiO2:Eu3+荧光粉,并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、透射电镜(TEM)以及荧光光谱技术对其结构、组成、形貌和发光性能进行表征,探讨其发光机理。结果显示,ZnO/ZnS/2TiO2:Eu3+荧光粉的结构在温度高于600℃时趋于稳定状态,呈不规则结构,由ZnO、TiO2和ZnS构成。IR谱图表明,Ti-O-Ti桥氧键网络结构有利于Eu3+之间的能量传递。荧光光谱分析表明,引入TiO2使Eu3+光谱选律禁阻解除,提高了ZnO/ZnS/2TiO2:Eu3+荧光粉的发光性能,且当nZn(NO3)2:nTiO2=1:2时荧光粉的发光性能最好,612 nm处的5D0→7F2电偶极跃迁为最强发射峰,最佳退火温度为600℃。     

纳米级PbCO3的制备与应用

PbCO3作为燃烧催化剂被广泛应用于推进剂中,但目前推进剂中使用的PbCO3颗粒尺寸大、粒度分布不均匀,严重地影响了固体推进剂的燃烧性能[1~3]。纳米粒子因其尺寸小,比表面积大,且随着粒径减小,比表面积急剧变大,活性中心数迅速增加,大大增强了纳米粒子的催化活性,使得各种纳米级     

YBO3:Eu荧光粉的水热法制备及形貌控制

用水热法在低于300℃成功地制备出具有不同形貌的YBO3:Eu3+荧光粉,其反应温度比固相反应了约800℃.研究了初始原料、pH值、反应温度、反应溶剂和催化剂等条件对目的产物形貌及粒度的,得到了具有Vaterite结构、粒度分布均匀的球形荧光粉的最佳合成工艺.在254nm激发下,水热法的球形Y0.95Eu0.05BO3荧光粉最强发射峰位于598nm处,属于Eu3+的5D0→7F1的跃迁,是固相反应所品的1.5倍.这些结果表明,在PDP和荧光灯等显示和照明用荧光粉的制备中水热法具有潜在的应用.     

共沉淀法合成稀土正磷酸盐(La,Gd)PO4:RE3+(RE=Eu,Tb)及其真空紫外光谱特性

采用共沉淀法制备了稀土正磷酸盐荧光粉(La,Gd)PO4:RE3+(RE=Eu,Tb).红外光谱分析发现GdPO4的红外光谱吸收峰与LaPO4一致,只是峰位向高波数方向移动.(La,Gd)PO4:RE3+的真空紫外光谱特性研究表明,Gd3+在能量传递过程中起中间体作用.XPS研究揭示,LaPO4的价带由O2-的2p能级构成,而GdPO4的价带则是由O2-的2p能级和Gd3+的4f能级共同构成.     

A hydrogen-1, nitrogen-15, and chlorine-35 NMR coordination study of Lu(ClO4)3 and Lu(NO3)3 in aqueous solvent mixtures

A coordination study of Lu(III) has been carried out for the nitrate and perchlorate salts in aqueous mixtures of acetone-d₆ and Freon-12 by¹H,¹⁵N and³⁵Cl NMR spectroscopy. At temperatures lower than –90°C, proton and ligand exchange are slow enough to permit the direct observation of¹H resonance signals for coordinated and free water molecules, leading to an accurate measure of the Lu(III) hydration number. In perchlorate solution, in the absence of inner-shell ion-pairing, Lu(III) exhibits a maximum coordination number of six over the allowable concentration range of study, contrasting markedly with the report of values of six to nine or greater as determined by a similar NMR method. The absence of contact ion-pairing was confirmed by³⁵Cl NMR chemical shift and linewidth measurements. Extensive ion-pairing was observed in the nitrate solutions as reflected by the lower Lu(III) hydration numbers of two to three in these systems, the observation of two coordinated water signals, and¹⁵N NMR signals for two complexes. The¹H and¹⁵N NMR spectra and the hydration number could be accounted for by the presence of (H₂O)₄Lu(NO₃)²⁺ and (H₂O)₂Lu(NO₃) ₂ ¹⁺ .     

无压烧结合成高纯度Ti3SiC2粉体

本文通过优化混合方式将Ti、Si、石墨和Al等粉末按照一定配比混合后,在1 420℃氩气保护下合成了Ti3SiC2粉末。用XRD和SEM分别分析了样品中的相成分、微观形貌,计算得出其质量百分含量,高达96.7%,研究了烧结工艺中降温速率对Ti3SiC2微观形貌的影响,并讨论了其生长机理。本工艺原料混合简单有效,得到的产品纯度高,因而有助于实现Ti3SiC2粉末的批量生产。     

Bi、Nb双施主掺杂对钛酸钡基陶瓷性能的影响

本文首次在钛酸钡中以BiCl3、NbCl5的溶液形式引入Bi、Nb元素,采用低温固态反应制备了Bi、Nb双施主掺杂的纳米BaTiO3基PTC陶瓷粉,同时研究了烧结条件对PTC陶瓷材料性能的影响。利用XRD和TEM分析了样品的物相及微观形貌,发现样品为立方晶系的完全互溶取代固溶体,颗粒基本呈球形,且分布比较均匀,粒径大约50～60 nm。制陶实验表明,以Bi、Nb进行双施主掺杂可有效改善材料的PTC性能,当最佳烧结温度为1 330℃、保温时间为20 min时,可以得到室温电阻为12.93Ω,升阻比为1.920×105的电性能优良的PTC陶瓷。