酞菁氯镓复合凝胶玻璃的谱学性能研究

采用溶胶-凝胶(Sol-Gel)湿化学工艺将酞菁氯镓(GaPcCl)掺入二氧化硅(SiO₂)凝胶玻璃基质,制备出均匀掺杂的GaPcCl复合凝胶玻璃,并对复合体系的红外光谱(IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及荧光光谱等谱学性能进行了测试。结果表明：GaPcCl的掺杂对凝胶玻璃基质的红外光谱没有产生显著影响;掺杂GaPcCl在复合体系中二聚体吸收峰的强度较其DMF溶液有所增大;掺杂GaPcCl在复合体系中荧光强度随浓度的增加远大于DMF溶液。     

四磺化酞菁镍复合乙烯基改性二氧化硅凝胶玻璃的谱学性能研究

采用溶胶-凝胶工艺,以正硅酸乙酯(TEOS)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为硅源,以VTES中的乙烯基(CHCH₂)为有机改性剂,制备乙烯基改性二氧化硅凝胶玻璃,并在此过程中将四磺化酞菁镍(NiTSPc)掺杂其中制得复合凝胶玻璃。 所得样品分别进行红外(IR)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱的表征以测试其组成、结构和NiTSPc在复合体系中的存在状态。 结果表明,VTES中的乙烯基被成功地引入SiO₂网络并实现了对其改性;复合凝胶玻璃中NiTSPc的掺杂对基质的组成、结构未产生影响;NiTSPc在乙烯基改性后的凝胶玻璃基质中得到很好的分散,基本以单体形式存在。 对所得结果进行了分析讨论。     

酞菁锌参杂二氧化硅凝胶基质的光谱学特征

利用溶胶-凝胶技术将四磺化酞菁锌（ZnPcS4）成功地引入到了二氧化硅凝胶基质中，制备了均匀掺杂的有机/无机复合干凝胶。研究ZnPcS4分子在溶胶-凝胶过程中紫外-可见吸收光谱的变化规律以探索其在复合体系中的存在状态。实验表明，在溶胶阶段，随着时间的延长，紫外-可见吸收光谱中单体的吸收峰强度增大，说明凝胶中酞菁单体的浓度增大；而形成凝胶后，随着时间的延长，紫外-可见吸收光谱中单体的吸收峰强度减小，二聚体的吸收峰强度增大，说明由于体系结构和微化学环境的变化，酞菁分子趋向于聚合。     

四取代4-异丙苯基苯氧基酞菁铅复合凝胶玻璃的结构及光限幅性能研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)湿化学工艺将四取代4-异丙苯基苯氧基酞菁铅PbPc(CP)₄掺入二氧化硅(SiO₂)凝胶玻璃基质,制备均匀掺杂的PbPc(CP)₄复合凝胶玻璃,并通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和透射电镜(TEM)图像对PbPc(CP)₄在复合凝胶玻璃中的存在状态及结构进行了表征。对PbPc(CP)₄在液相体系和固相体系中的光限幅性能分别进行了测试及对比研究。结果表明PbPc(CP)₄以团簇形式存在于复合凝胶玻璃中,并由于钢性结构固相基质的保护作用使其在复合凝胶玻璃相对于液相体系中表现出较强的光限幅特性。     

四磺酸基酞菁氯化铝复合二氧化硅干凝胶的制备及光学性能研究

采用溶胶凝胶法将不同掺杂浓度的四磺酸基酞菁氯化铝(AlClPcTS)植入二氧化硅凝胶基质,制备了均匀掺杂的复合干凝胶通过对二氧化硅凝胶基质和掺杂AlClPcTS后复合干凝胶孔结构的测定和对复合体系紫外可见吸收光谱的表征,证实了AlClPcTS在基质中的成功掺杂,并发现AlClPcTS同时以单体和二聚体的形式存在于复合体系中,且AlClPcTS二聚体所占比例随着凝胶化过程的进行而增大对不同AlClPcTS掺杂浓度复合干凝胶的光限幅性能进行了测试,并讨论了掺杂浓度对复合体系光限幅性能的影响,证明复合体系的光限幅性能随掺杂浓度的提高而增强.     

酞菁锌掺杂二氧化硅凝胶基质的光谱学特征

利用溶胶凝胶技术将四磺化酞菁锌 (ZnPcS4)成功地引入到了二氧化硅凝胶基质中 ,制备了均匀掺杂的有机 /无机复合干凝胶。研究ZnPcS4分子在溶胶凝胶过程中紫外可见吸收光谱的变化规律以探索其在复合体系中的存在状态。实验表明 ,在溶胶阶段 ,随着时间的延长 ,紫外可见吸收光谱中单体的吸收峰强度增大 ,说明凝胶中酞菁单体的浓度增大 ;而形成凝胶后 ,随着时间的延长 ,紫外可见吸收光谱中单体的吸收峰强度减小 ,二聚体的吸收峰强度增大 ,说明由于体系结构和微化学环境的变化 ,酞菁分子趋向于聚合。     

二氧化硅凝胶玻璃基质中原位合成镍酞菁的动力学研究

实现酞菁材料化进而器件化的一个重要途径是将其引入到固相基质制备酞菁掺杂的复合材料。文章以邻苯二腈和可溶性镍盐为反应试剂,通过一定温度的热处理,采用原位合成技术在二氧化硅凝胶玻璃基质中原位合成镍酞菁,制备了复合凝胶玻璃材料, 并用紫外-可见吸收光谱表征了其制备过程。由于镍酞菁在可见光区域有明显吸收,以镍酞菁物理掺杂的复合凝胶玻璃作为参照,用670 nm处的吸光度来计算原位合成镍酞菁的量。研究了原位合成动力学,拟合出原位合成NiPc的量与加热时间的关系曲线。拟合曲线呈“S”形,与Avrami-Erofeev公式相符。由此推导出在180, 185, 190, 195和200 ℃时的反应级数分别是4.5, 4.5, 3.7, 3.2, 1.9。     

纳米银颗粒掺杂铋酸盐玻璃的光谱与三阶非线性光学特性研究

采用新型的热化学还原法,制备了银纳米颗粒掺杂的铋酸盐复合玻璃材料。利用紫外-可见吸收光谱观察到了银纳米颗粒表面等离子谐振(SPR)吸收的峰值位移特性,用拉曼光谱表征了引入银纳米颗粒后玻璃的结构变化。借助飞秒激光脉冲激发下的Z扫描与光克尔闸技术,在近红外波段下研究了材料的三阶非线性光学特性。研究结果表明银纳米颗粒铋酸盐复合材料有着亚皮秒级的非线性响应时间,并且其非线性折射率γ在纳米颗粒的热电子效应以及局部场效应的影响下,较基质玻璃最高可以提升29倍。     

Ge/SiO2纳米晶玻璃的制备及其荧光性质

以正锗酸乙酯和正硅酸乙酯为原料 ,合成了Ge/SiO2 纳米晶玻璃。探索了用溶胶凝胶法合成GeO2 /SiO2 玻璃 ,进而在高温 70 0℃下用氢气将其还原成Ge/SiO2 纳米晶玻璃的全过程。研究了Ge/SiO2 纳米晶玻璃的紫外吸收光谱、X射线衍射谱及荧光光谱。紫外吸收光谱显示由GeO2 /SiO2 玻璃向Ge/SiO2 纳米晶玻璃转变中有组成和结构的改变。X射线衍射谱明显显示有立方相Ge晶体颗粒在玻璃中析出。荧光光谱显示其具有荧光发射效应。根据其荧光发射峰值计算出Ge晶体颗粒平均大小为 3nm     

表面修饰纳米碳管复合二氧化硅凝胶玻璃的制备研究

采用羧基化、酰氯化和酰胺化等三步化学反应实现了r-氨基丙基三乙氧基硅烷(NH₂(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃,APTES)对纳米碳管(CNTs)的表面修饰。在此基础上,采用溶胶-凝胶工艺将其引入到二氧化硅凝胶玻璃中,并通过红外IR光谱、扫描电子显微镜SEM分析测试方法对所得样品的组成和结构进行表征。结果表明,经过一系列的化学处理,成功实现了CNTs与APTES的共价键合而达到表面修饰的效果。溶胶-凝胶过程中,先驱液中正硅酸乙酯(Si(OC₂H₅)₄,TEOS)、r-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(CH₂OCHCH₂O(CH2)₃Si(OCH₃)₃,GPTMS)、CNTs-APTES分别发生水解,并经过共同聚合反应形成二氧化硅三维网络结构,而CNTs也借助于APTES而被化学键合到二氧化硅网络中,实现了在二氧化硅凝胶玻璃基质中的均匀分散,从根本上克服了CNTs在固相基质中团聚的问题。     

酞菁掺杂复合体系光限幅性能的基质效应

采用Sol-gel法将四磺化酞菁镍(NiTSPc)、酞菁铅(PbPc)分别植入二氧化硅凝胶基质,制备出均匀掺杂的复合凝胶玻璃,并对光限幅性能进行了测试。研究结果表明基质的组成、结构和凝胶化过程将改变复合体系中掺杂酞菁存在的微化学环境,进而影响其激发态物理过程和由此决定的光限幅性能,表现出复合体系光限幅性能的基质效应。     

激光轰击过程中纳米碳管复合光限幅材料组成及结构的演变研究

光限幅材料在激光轰击过程中的稳定性将在很大程度上决定其实用化价值。文章采用红外(IR)光谱、拉曼(Raman)光谱、透射电子显微镜(TEM)及孔结构分析等测试方法对纳米碳管(CNTs)复合光限幅材料在激光轰击过程中组成、结构的演变进行跟踪研究。结果表明,在强激光轰击下,复合体系中二氧化硅(SiO₂)基质的组成未发生显著改变且网络结构趋于完整,具有较好的稳定性。掺杂CNTs石墨化程度提高,SiO₂凝胶玻璃基质对其起一定的保护作用。轰击过程产生的热效应使得SiO₂颗粒长大,由其堆积而成的孔随之增大。     

溶胶-凝胶法制备PbS量子点玻璃的研究

采用溶胶-凝胶法合成了半导体PbS量子点掺杂的Na₂O-B₂O₃-SiO₂玻璃,研究了不同热处理工艺对玻璃结构的影响,利用多种表征手段研究了量子点掺杂玻璃中的微晶结构及其光学性能.孔径分析结果表明随着热处理温度的升高玻璃内部孔径不断减小,最终孔结构几乎完全消失;红外光谱分析表明玻璃网络结构在较低温度下己经形成,随温度的升高不断密实化; X射线光电子能谱证明了玻璃中存在PbS,高分辨透射电镜表征了玻璃基质中掺杂的微晶结构是PbS,统计计算表明,玻璃中微晶的平均粒径尺寸为3.5nm;吸收光谱分析发现,微晶掺杂玻璃的吸收边界较PbS的块体材料发生了明显的蓝移,产生了量子尺寸效应;通过Z扫描技术测得其非线性折射率γ为-2.03×10^-14cm²/GW. 关键词： PbS量子点 半导体 非线性光学效应 溶胶-凝胶法     

Spectroscopic study of sulforhodamine 640-doped sol-gel silica

The sol-gel process is a technique which provides a low-temperature route for the preparation of organic dye-doped porous silica glass. Extended UV transmission was observed for HCl-catalysed sol-gel silica. Properties of a solute may differ greatly between a free solution and that solution confined in pores of a sol-gel glass. Absorption and fluorescence properties of sulforhodamine 640-doped silica samples prepared by sol-gel process were investigated. In the TEOS-derived gel, the emission of the dye does not shift during aging but exhibits a large change during drying. The emission maximum of sulforhodamine 640 blue shifts was discussed as a function of increasing rigidity of the surrounding matrix.     

Optical properties of Coumarin 314 doped sol-gel silica rods

Silica rods containing Coumarin 314 have been fabricated by the sol-gel method and their optical properties have been investigated under a linear Xenon flashlamp excitation. The fluorescence spectra of Coumarin 314 peaked at 508 nm in sol-gel silica while they peaked at 476 nm in ethanol. The fluorescence spectra of Coumarin 314 doped sol-gel silica rods were measured as function of heat treatment temperature. As heat treatment temperature of the rods increases, the fluorescence spectra band becomes somewhat broader. The photodegration of Coumarin 314 doped sol-gel silica rods was also studied under linear Xenon flashlamp excitation. The bulk transmission losses of the rods immersed in water were measured to be 0.51–0.57%/cm.     

酞菁镍复合凝胶材料的制备及谱学研究

采用Sol gel湿化学工艺将水溶性的四磺化酞菁镍 (NiTSPc)均匀掺入SiO2 凝胶基质。考察SiO2 凝胶基质在溶胶 凝胶的转化过程中组织结构和粘度变化的相关规律及最终所获干凝胶孔结构的特征。对NiT SPc在此过程中电子吸收光谱的变化进行了系统的跟踪研究以考察其在溶胶 凝胶体系中的二聚行为 ,并结合复合体系微化学环境的改变对其进行了自洽解释。     

Optical properties of sol-gel fabricated Ni/SiO2 glass nanocomposites

Nickel nanoparticles were grown in silica glass by annealing of the sol-gel prepared silicate matrices doped with nickel nitrate. TEM characterization of Ni/SiO₂ glass proves the formation of isolated spherical nickel nanoparticles with mean sizes 6.7 and 20 nm depending on annealing conditions. The absorption and photoluminescence spectra of Ni/SiO₂ glasses were measured. In the absorption spectra, we observed the band related to the surface plasmon resonance (SPR) in Ni nanoparticles. The broadening of SPR was observed with decrease of Ni nanoparticle size. The width of the surface plasmon band decreases 1.5 times at the lowering of temperature from 293 to 2 K because of strong electron-phonon interaction. The spectra proved the creation of nickel oxide NiO clusters and Ni²⁺ ions in silica glass as well.