表面修饰对α-Fe2O3超微粒光谱特性的影响

本文用超声分散的方法将α Fe2 O3 超微粒分散于硬脂酸 /正己烷 /氯仿溶液中 ,使α Fe2 O3 超微粒被硬脂酸表面修饰。α Fe2 O3 超微粒被表面修饰后 ,紫外 可见光的吸收边从 392nm移动到 896nm ;红外光谱中的Fe—O键振动峰出现了“红移”现象 ,分别从 52 4 36cm- 1 移动到 52 1 33cm- 1 和从 446 37cm- 1 移动到 443 34cm- 1 ,表面修饰后 ,α Fe2 O3 超微粒X 射线衍射的相对强度明显增大 ,衍射峰位置向衍射角减小的方向移动。     

尺寸效应对Er3+掺杂纳米Y2O3的发光特性的影响

采用燃烧法制备了不同尺寸的Er3+掺杂Y2O3粉体材料,研究了尺寸效应对Er3+掺杂纳米Y2O3材料发光特性的影响.光声光谱显示,对于不同晶粒尺寸的样品,Er3+离子光声峰位置几乎保持不变.这表明小尺寸效应对稀土离子能级位置影响很小.对488 nm激光激发下的发射谱的分析发现,随着样品颗粒尺寸的减小,4S3/2能级和2H11/2能级向基态发射的强度比减小.分析认为属于超敏跃迁的2H11/2能级向基态的荧光发射随粒子尺寸的减小而相对增强.对518 nm激发下554 nm的荧光衰减曲线的测试和分析发现,处于4S3/2激发态的Er3+离子对之间的上转换能量传递概率随粒子尺寸的减小而增加.     

TiO_2对α-Fe_2O_3纳米微粒拉曼散射效应的影响

选取α Fe2O3和TiO2研究一种氧化物对另一种氧化物的拉曼散射效应。采用Sol gel方法制备纳米α Fe2O3/TiO2复合微粒,α Fe2O3粒径及含量分别为20nm、150nm和3%、6%、12%。制备过程中调节水解时的pH值和热处理温度,得到掺杂α Fe2O3粒子的不同晶型的TiO2纳米颗粒。Raman测量结果显示,α Fe2O3粒径越小、含量越高,TiO2对其散射效应的影响越大。不同的TiO2晶型对α Fe2O3纳米粒子的拉曼增强效应也不同。锐钛矿型及金红石型TiO2对α Fe2O3有一定的拉曼增强作用,当水解pH值较小时,得到板钛矿型TiO2,由于部分板钛矿型TiO2振动声子模的峰位与α Fe2O3的重叠,所以尚难观察它对α Fe2O3的拉曼增强效应。     

用水热法合成掺杂Pr~(3+)的NiPr_xFe_(2-x)O_4纳米颗粒及其表征

采用水热法制备了掺杂Pr3+的NiPrx Fe2-x O4(x=0.0,0.01,0.025,0.05,0.075,0.1,0.15)纳米颗粒.实验结果表明制备的样品是立方体结构的纳米颗粒,当掺杂量为0x≤0.1时Pr3+能成功掺杂到NiFe2O4尖晶石晶格内,但掺杂量x0.1(x=0.15)时会出现杂峰.随着掺杂量从0增加到0.1,样品的平均晶粒尺寸从47nm减小到18nm,饱和磁化强度从55A·m2/kg单调减小至37A·m2/kg,矫顽力从4.7×103 A/m减小到3.4×103 A/m.饱和磁化强度减少的原因主要是由于室温下无磁性的Pr3+代替NiFe2O4中的Fe3+造成的.     

纳米复合永磁材料的有效各向异性与矫顽力

研究了纳米Nd2Fe14B/α-Fe复合永磁材料中晶粒交换耦合相互作用对有效各向异性的影响和变化规律.结果表明：晶粒之间的交换耦合作用使材料的有效各向异性Keff随晶粒尺寸的减小而下降、随软磁性相成分的增加而降低. 当晶粒尺寸 减小到4nm时，Keff值减小为其各自通常各向异性常数值的1/3—1/4.有效各向异性的变化特点与矫顽力的变化规律基本相同.纳米复合永磁材料矫顽力的降低主要由于有效各向异性的减小而引起. 关键词： 纳米复合永磁材料 交换耦合相互作用 有效各向异性 矫顽力     

Gd2O3:Eu3+纳米晶的燃烧合成及光致发光性质

采用柠檬酸作燃烧剂用燃烧合成法制备了Gd2O3:Eu3+纳米晶.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光分光光度计等对Gd2O3:Eu3+纳米晶的结构、形貌和发光性能进行了分析.结果表明:不同柠檬酸与稀土离子配比(C/M)制备的样品经800℃退火1 h后,均得到了纯立方相的Gd2O3:Eu3+纳米晶,晶粒尺寸约为30 nm,尺寸分布较窄,其中以C/M=1.0时制备的纳米晶结晶性最好,发光强度最大.Gd2O3:Eu3+纳米晶主发射峰位置均在612 nm处(5D0→7F2跃迁),激发光谱中电荷迁移态发生红移,观察到Gd3+向Eu3+的有效能量传递.对柠檬酸与稀土离子配比(C/M)对结晶度、发光性质等的影响也进行了分析和讨论.     

纳米复合Fe-R-O(R=Hf Nd Dy)薄膜面内铁磁共振研究

用反应溅射方法制备了FeRO(R=Hf, Nd, Dy) 薄膜，并在400℃时对样品进行退火处理，x射线衍射和电子衍射结果显示纳米量级的Fe晶粒镶嵌在非晶氧化物基质中.用面内铁磁共振技术仔细测量了样品的共振吸收谱，并分析了局域磁化强度Ms与晶粒尺寸的关系.制备态样品呈现出显著的面内单轴各向异性，退火后单轴各向异性显著减弱，取而代之的是较弱的磁晶各向异性.利用公式(ω/γ)2=(Hres+HK)(Hres+HK+4πMs)求出局域磁化强度Ms，它随晶粒尺寸减小而减小，在晶粒尺寸为5nm时仅约为Fe体材料饱和磁化强度的30%.局域磁化强度与根据Fe的体积百分比算出的体磁化强度相比偏小，并与晶粒尺寸的倒数呈线性关系，说明在晶粒表面存在较强的磁矩钉扎效应. 关键词： 铁磁共振 局域磁化强度 单轴各向异性 磁晶各向异性     

Fe_3O_4@SiO_2@CdTe磁性荧光复合微球的制备与表征

采用水热合成法和Stber法制备了氨基功能化SiO2包覆的Fe3O4磁性纳米微球Fe3O4@SiO2-NH2,它与巯基乙酸修饰的CdTe量子点通过酰胺缩合反应,将量子点键合到磁性微球上,制备出单分散性的Fe3O4@SiO2@CdTe磁性荧光双功能微球.用透射电子显微镜、X-射线衍射仪、荧光分光光度计、振动样品磁强计表征了该纳米复合微球的结构和性能.结果表明:Fe3O4@SiO2@CdTe磁性荧光复合微球单分散性好,平均粒径为470nm,饱和磁化强度为37.9emu/g,具有良好的超顺磁性和较高的荧光发光效率.     

Fe3O4@SiO2@TiO2复合纳米结构的尺寸与磁性调控

采用共沉淀法和溶剂热法制备了不同尺寸的Fe3O4纳米粒子,通过Stöber法和溶胶-凝胶法在Fe3O4磁核上包覆SiO2和TiO2壳层获得不同尺寸的Fe3O4@SiO2@TiO2复合纳米结构．采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等对其结构、形貌和磁性进行了研究．结果表明,大尺寸复合纳米粒子包覆均匀,分散性好,饱和磁化强度较大,有利于TiO2光催化剂的磁回收与再利用．     

钴基掺杂氧化物结构特征的研究

利用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备出了一系列La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品.xRD结果显示,在La0.8Sr0.2Co1-xFexO3系列样品中,未掺杂的La0.8Sr0.2CoO3样品具有很好的单相结构,并且衍射峰没有发生劈裂;而Fe掺杂的La0.8Sr0.2CoO3样品中几乎每个衍射峰都发生了劈裂,在Fe掺杂的La0.8Sr0.2CoO3样品中可能存在两种不同的晶体结构.利用xANES研究了La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中Co离子和Fe离子的化合价发现,Fe离子存在两种不同的化合价态,即Fe3+和Fe4+离子,在La0.8Sr0.2Co1-xFexO3样品中形成了两个不同离子的富集区,一个是由Co3+、Co4+和Fe3+等离子组成的,一个是由Fe4+和Co3+、Co4+等离子组成的,因此在Fe掺杂的La0.8Sr0.2CoO3样品中存在两种不同的晶体结构.     

高性能纳米复合永磁材料的模拟计算研究

构造了在软磁相基体中析出规则形状硬磁相的各向同性和各向异性纳米复合永磁材料Pr2Fe14Bα-Fe.利用微磁学的有限元法，模拟计算了样品的磁滞回线.通过对剩磁、矫顽力和最大磁能积与软磁相厚度的关系分析，发现在软磁相厚度为0—12nm的范围内，复合磁体的矫顽力随软磁相厚度的增加而单调下降，而最大磁能积则是在适当的矫顽力和剩磁下达到最高.预计纳米复合Pr2(Fe,Co)14Bα-(Fe,Co)的各向同性磁体的最大磁能积最高可达248kJ/m3，而各向异性磁体则高达784kJ/m3. 关键词： 纳米复合永磁 矫顽力 剩磁 磁能积     

超顺磁纳米γ-Fe_2O_3/SiO_2复合材料的制备和磁性能研究

本文以正硅酸乙酯(TEOS)、Fe(NO3)3.9H2O、无水乙醇(Eth)、盐酸(HCl)和去离子水作为原料,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料.主要研究了CTAB、热处理温度以及Fe2O3的浓度对纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料的形成及磁性能的影响.用X射线衍射分析(XRD)对纳米粒子进行表征以及用Quantum Design Model物理性质测量系统(PPMS)测量纳米颗粒的零场冷却(ZFC)和加场冷却(FC)时的磁化强度随温度的变化关系.通过对XRD衍射图和ZFC/FC曲线分析,可知制备纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料最佳热处理温度为700℃左右,Fe2O3最佳浓度为30wt%左右.尤其加CTAB改性后,所得的纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料较纯正和表现出超顺磁性.     

纳米固体超强酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3的红外光谱研究

由纳米α Fe2 O3 的前驱体 ,经一定的SO2 -4 离子的浸泡制得SO2 -4 /Fe2 O3 纳米固体超强酸。分别测定了在不同的温度下、不同SO2 -4 含量和不同焙烧时间三种状态下的红外吸收光谱 (IR) ,就其对乙酸乙酯的合成催化作用进行了初步的讨论。结果表明 ,纳米固体超强酸SO2 -4 /Fe2 O3 劈裂多重的特征谱图有别于对应的普通粒子固体超强酸 ,谱带劈裂与宽大现象与酯产率成正比关系。     

新型螯合磁性纳米Fe_3O_4的制备及其性能研究

采用共沉淀法制备了磁性四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子,并通过硅烷偶联剂对其表面进行改性,进一步在其表面偶联修饰氨基硫脲,制备了螯合磁性纳米Fe3O4粒子。利用广角X射线衍射仪(WAXD)、红外光谱仪(FTIR)、分光光度计等对磁性纳米粒子的结构和性能进行了表征。结果表明,纳米Fe3O4为反尖晶石结构,通过偶联修饰可以实现氨基硫脲在纳米粒子表面的化学改性。螯合磁性纳米粒子具有良好的分散性和磁响应性,且对多种金属离子(Pb2+、Hg2+、Zn2+、Cd2+)具有良好的螯合效果。     

修饰纳米氧化铕溶胶的制备及荧光特性研究

通过聚焦脉冲激光轰击置于邻苯二甲酸酐的环已酮溶液为流动相中的Eu2O3固体靶制备得到纳米Eu2O3环已酮溶胶.通过荧光光谱、荧光寿命、高分辨率透射电镜和选区衍射对溶胶进行了表征.研究结果表明,溶胶中的纳米粒子表面为Eu2+离子,而核心为Eu3+离子.邻苯二甲酸酐与Eu2O3粒子表面的Eu离子配位,并将表面的Eu3+离子还原为Eu2+离子.邻苯二甲酸酐和环已酮能吸收紫外辐射并能将吸收来的能量传递给位于粒子表面的Eu2+离子,Eu2+离子得到能量后发出强紫色的荧光,其发射峰分别位于415 nm和465 nm,这两个峰可归属于Eu2+O3纳米粒子中Eu2+离子的5d-4f的最低跃迁发射峰.     

稀磁半导体Zn1-xFexO纳米颗粒的光谱研究

利用水热法制备了Zn1-xFexO(x=0,0.01,0.05,0.10和0.20)纳米稀磁半导体材料。由X射线衍射图谱的结果表明,制备的Zn1-xFexO样品为纤锌矿结构,没有金属铁等第二相出现;高分辨透射电子显微镜的结果表明,形貌为分散性良好的纳米颗粒,晶格清晰;拉曼光谱结果表明(E2High)峰位向高频移动,半高宽宽化,峰强减弱;光致发光光谱结果表明,随着Fe离子的掺入,紫外峰向低能移动,光致发光光谱发生了猝灭现象;UV-Vis光谱可看出,光学带隙减小,发生了红移现象。这些结果表明Fe3+成功替代Zn2+进入到ZnO晶格。     

Nd~(3+)离子掺杂氧化物玻璃的光谱性质

高温熔融法制备了69.5B2O3-20Li2O-(10-χ)CaO-χPbO-0.5Nd2O3(χ=1,3,5,7,mol%)和68.5Li2O-(29-φ)CaO-φAl2O3-2La2O3-0.5Nd2O3(φ=3,7,10,15,mol%)玻璃,测量了玻璃样品的吸收和发射光谱(800nm激光二极管激发),从吸收光谱出发,应用Judd-Ofelt理论获得了Nd3+光学跃起的强度参数。根据强度参数和发射光谱,计算了Nd3+离子4F3/2→4I11/2跃迁的荧光发射截面σe。结果显示,在B2O3-Li2O-CaO-PbO-Nd2O3系统中随着CaO的减少和PbO的增加,Nd3+离子的强度参数Ω2增大,表明样品的对称性降低;强度参数Ω6也增大,说明玻璃样品中Nd-O键的共价性和键强降低;同时,Nd3+离子4F3/2→4I11/2跃迁的荧光发射截面σe的大小和荧光强度都减小。在Li2O-CaO-Al2O3-La2O3-Nd2O3系统中,随着CaO的减少和Al2O3的增加,Nd3+离子的强度参数Ω2减小,说明样品的对称性增加;强度参数Ω6减小,说明玻璃样品中Nd-O键的共价性和键强增强;同时,Nd3+离子4F3/2→4I11/2跃迁的荧光发射截面的大小和荧光强度也都减小。     

Theoretical Study on Dihydrogen Bonds of NH3BH3 with Several Small Molecules

运用量子化学从头算方法研究了NH3BH3与HF、HCl、HBr、H2CO、H2O和CH3OH形成的双氢键B–H???H–X (X＝F、Cl、Br、C、O)．计算结果表明,在所有体系中双氢键的形成使得BH和HX键长增长且伸缩振动频率红移(在H2CO体系中CH键长减小,频率蓝移)．除了NH3BH3,在每个体系中还存在传统氢键N–H???X．对NH3BH3及其与卤化氢的复合体系,分子间超共轭σ(BH)–σ*(XH)导致了XH键的红移;对H2CO体系,分子内超共轭减小导致CH键蓝移;在其他体系中,传统的红移氢键N–H???X是主要的,双氢键较弱,XH键的红移只是传统氢键的次级效应．在所有这些体系中,BH键红移由两个因素造成：BH键发生负的重极化与负的重杂化,分子间超共轭导致σ(BH)成键轨道电子密度减小．     

Fe3O4@SiO2@An磁性纳米荧光粒子的制备及对锌离子的识别

通过微乳法一步合成了SiO2包覆Fe3O4的磁性纳米颗粒(MNP)并通过硅烷偶联剂将表面氨基化,进一步通过化学成键将荧光分子蒽修饰到氨基化的纳米粒子表面,制得Fe3O4@SiO2@An磁性纳米荧光粒子.采用XRD、TEM、FTIR等实验方法对该粒子进行一系列的表征,其直径约为9nm,常温时具有超顺磁性,通过外加磁场,能够使粒子从溶液中简单有效地分离.该粒子在溶剂中具有较好的分散性,荧光实验表明,对锌离子具有较好的选择性,在锌离子存在下基于光诱导电子转移( PET,PhotoinducedElectron Transfer)机理,粒子荧光强度显著增强,检出限为2.8571×10-5mol/L.     

核-壳结构的ZnS:Mn纳米粒子的荧光增强

采用反胶束方法制备了ZnS :Mn纳米粒子并对其进行了ZnS壳层修饰 ,采用发射光谱和激发光谱对其光学性质进行了研究。与未包覆的ZnS:Mn纳米粒子相比 ,核 壳结构的ZnS :Mn纳米粒子来自于Mn2 离子的 5 80nm的发光增强了数倍 ,归因于ZnS壳增加了Mn2 离子到纳米颗粒表面的距离 ,减弱了Mn2 离子向表面猝灭中心的传递。样品制备后 ,核 壳结构的ZnS :Mn纳米粒子在 5 80nm的发光随时间略有增强 ,激发光谱的位置未发生明显变化 ,而未包覆的ZnS:Mn纳米粒子在 5 80nm的发光显著增强 ,同时自激活发光减弱 ,激发光谱明显发生红移 ,说明未包覆的ZnS :Mn纳米粒子的尺寸随时间增大 ,而核 壳结构的ZnS :Mn纳米粒子尺寸基本不变。