快速烧结合成Zr1-xMxW2O8(M=Hf,Sn,Y)固溶体的Raman光谱研究

首次采用快速烧结合成技术制备了Zr1-xMxW2O8 (M=Hf,Sn,Y)系列固溶体.制备的合适条件为:温度1523～1553 K,时间30 min～1 h,同传统固相反应烧结相比,该方法合成时间和能耗显著降低.XRD和Raman光谱分析表明,Zr1-xMxW2O8 (M=Hf,Sn,Y)固溶体具有α-ZrW2O8的...     

共掺Mo6+离子的Ca4LaNbW4O20∶Eu3+荧光粉的发光特性

采用高温固相法制备了红色荧光粉Ca4LaNb(W1-x Mo x)4O20∶Eu3+并研究了样品的发光性质。Ca4LaNbW4O20∶Eu3+的激发光谱中包含一个宽的激发带,峰值位于275 nm,归属于WO2-4基团的电荷迁移跃迁。随着Mo6+离子的掺入,Ca4LaNbW4O20∶Eu3+位于275 nm处的吸收带变宽,其原因是O2--Eu3+的电荷迁移跃迁增强。在Ca4LaNb(W1-x Mo x)4O20∶Eu3+的发射光谱中,400~500 nm间较宽的发射带属于WO2-4基团的发射带,而位于591 nm和616 nm的尖锐的发射峰分别属于Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁和5D0→7F2电偶极跃迁发射。随着Mo6+离子浓度的增加,WO2-4基团的发射带强度下降,从而提高了色纯度。     

Ti1－x(Hf0.919Zr0.081)xNiSn的制备及热电性能

采用固相反应法合成了单相的Ti_1-x(Hf_0.919Zr_0.081) _xNiSn (x＝0.00—0.15)，并用放电等离子烧结方法制备出密实块体材料. 研究 了Hf和Zr同时在Ti位上的等电子合金化对Ti基半Heusler化合物热电性能的影响规律. 结果 表明：少量的Hf和微量的Zr在Ti位上的等电子合金化，显著地降低了体系的热导率κ，同时 显著地提高了体系的Seebeck系数α. 组成为Ti_{0.85关键词： 半Heusler 固相反应 热电性能}     

钨酸锆制备与高压下的相变研究

采用固相烧结法制备了纯度较高的钨酸锆(ZrW2O8)粉体,并利用金刚石对顶压砧(DAC)对其进行了原位高压同步辐射X射线衍射研究。结果表明:在常温下,压力0.27GPa附近,晶体的对称性降低,并发生α-ZrW2O8向γ-ZrW2O8晶体结构相变;压力3.81GPa附近,γ-ZrW2O8完全转变为非晶相。通过拟合得到α-ZrW2O8的体弹模量B=(40.0±3.8)GPa,γ-ZrW2O8的体弹模量B=(37.0±3.0)GPa。     

Ti_(1-x)(Hf_(0·919)Zr_(0·08))_xNiSn的制备及热电性能

采用固相反应法合成了单相的Ti_(1-x)(Hf_(0·919)Zr_(0·08))_xNiSn(x=0·00—0·15),并用放电等离子烧结方法制备出密实块体材料.研究了Hf和Zr同时在Ti位上的等电子合金化对Ti基半Heusler化合物热电性能的影响规律.结果表明:少量的Hf和微量的Zr在Ti位上的等电子合金化,显著地降低了体系的热导率κ,同时显著地提高了体系的Seebeck系数α.组成为Ti_(1-x)(Hf_(0·919)Zr_(0·08))_(0.15)NiSn的试样室温热导率为3·72W·m-1K-1,在700K时ZT值达到最大为0·56.与三元TiNiSn相比,在相同温度下ZT值的提高率为190%—310%.     

(Ta_2O_5)_(1-x)(TiO_2)_x陶瓷结构相变研究

采用固相反应技术制备了x分别为 0 0 5、0 0 8和 0 1 1的 (Ta2 O5) 1-x(TiO2 ) x 陶瓷 ;在室温至 6 0 0℃范围内 ,测量了这些陶瓷样品的拉曼光谱随温度的变化。随着温度的升高 ,拉曼光谱中位于 35～38cm- 1的最低频移的声子模发生软化 ,并随之发生结构相变。拉曼光谱和实验结果都表明 :组分x分别为0 0 5、0 0 8和 0 1 1的 (Ta2 O5) 1-x(TiO2 ) x 陶瓷分别在 36 0、4 5 0和 5 4 0℃发生了由三斜至单斜相的结构相变。上述结论得到了 (Ta2 O5) 0 92 (TiO2 ) 0 0 8单晶热膨胀系数测量数据的支持。     

低温拉曼光谱研究β-Bi_2O_3中氧离子晶格的无序行为

本文首次应用拉曼光谱技术对β-Bi2O3进行了温度范围为78~300K的拉曼光谱研究,在220K左右,观察到A1(1),A1(2),A1(3),B1几个振动模的半峰宽明显展宽和绝对强度急剧降低的现象。重点讨论了氧离子相关的几个拉曼振动模,指出这种半峰宽展宽的现象是β-Bi2O3内氧离子晶格无序化造成的。借助于理论模型,对氧离子晶格的势能环境进行了理论分析,用半峰宽数据拟合出β-Bi2O3中氧离子无序激活能为0.2eV。     

基于水内标的NO-3，SO2-4，ClO-4拉曼光谱定量分析研究

拉曼光谱由于重现性差,在进行定量分析时往往需要内标。在水溶液中,水在2 700~3 900 cm-1范围伸缩振动拉曼峰很强,有作为内标的可能性,但水与溶质的相互作用会导致水伸缩振动拉曼峰形状发生变化,此外水的占比也会随着溶质浓度的变化而变化,当溶质浓度较高时需要对水的含量进行校正。将这两点因素考虑在内,研究了以水为内标,采用拉曼光谱法测量水溶液中NO-₃,SO2-₄和ClO-₄浓度的适用性。不同浓度NaNO₃,Na₂SO₄和NaClO₄溶液的拉曼光谱显示随着盐浓度的升高水在2 700~3 900 cm-1范围内的拉曼峰呈现出左肩下降右肩上升的变化趋势。将三种盐溶液拉曼光谱中酸根离子拉曼峰面积（A_盐）和水的拉曼峰面积（A_H2O）的比值（Ｒ_S=A_盐/A_H2O）与溶液中酸根离子和水的含量的比值（c_盐/c_H2O）作图,均呈现出良好的线性关系,拟合得到三条相关曲线的R2分别为0.999 1,0.999 1和0.999 4,说明酸根离子和水的拉曼散射系数均未发生变化或者在同比例变化。虽然水拉曼峰的形状发生了改变,但并不会影响水作为内标的可行性。在引入水的含量修正后,经理论推导c_盐与R_S符合关系式：c_盐=AR_S/(1+BR_S)。在0.1 mol·L-1到近饱和的宽浓度范围内,将R_S对c_盐作图,通过数据拟合获得的NaNO₃,Na₂SO₄和NaClO₄的工作曲线分别为c_NaNO3=18.8R_S/(1+0.6R_S) (R2=0.999 1),c_Na2SO4=20.2R_S/(1+1.0R_S) (R2=0.998 8),c_NaClO4=15.0R_S/(1+0.7R_S) (R2=0.999 8)。NaNO₃,Na₂SO₄和NaClO₄的检出限分别为0.008 0,0.005 2和0.007 3 mol·L-1。在水拉曼峰形状变化不影响其作内标可行性的基础上,当溶液中同时存在两种阴离子时,通过在水含量修正部分加入干扰离子对水含量的影响,可以在单盐溶液定量工作曲线中加入校正项来消除溶液中干扰离子对待测离子分析结果的干扰,但当干扰离子浓度较大而待测离子浓度较小时,干扰离子拉曼峰强度过大会影响到待测离子拉曼峰面积的准确性,从而使得校正的效果下降。     

N2O+离子A2Σ+电子态的光解动力学研究

用一束波长为360.55nm的激光，通过N2O分子的（3+1）共振多光子电离（REMPI）过程制备纯净且布居完全处于X2Π(000)态的母体离子N2O+，然后用另一束波长在275—328nm范围内的可调谐激光将制备的N2O+离子激发至预解离电子态A2Σ+.实验发现，由于解离碎片NO+所具有的一定的反冲速度，其TOF质谱峰明显比N2O+母体宽.通过分析NO+碎片TOF质谱峰形状，得到了解离产物的总平均平动能〈ET〉；通过考察〈ET〉随光解能量的变化，发现光解能量在32000cm-1附近约250cm-1的变化 关键词： N2O+离子A2Σ+态 TOF质谱峰 预解离机理     

水热法制备的NaEu(MoO4)2-x(WO4)x固溶体微晶及其发光特性

采用水热法制备了NaEu(MoO4)2-x(WO4)x固溶体微晶; 通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光分析(FA)对所制备的微晶进行了表征。XRD结果表明NaEu(MoO4)2-x(WO4)x微晶呈现典型的四方晶相白钨矿结构。SEM分析表明微晶呈米粒状。荧光分析显示, NaEu(MoO4)2-x(WO4)x微晶在370～386 nm之间呈现MO2-4 配离子(M=Mo,W)的特征发射峰, 发射波长随x的增大而减小; 同时, Eu3+在592 nm(5D0→7F1)和614 nm(5D0→7F2)的特征发射峰均明显显现, 强度随x的增大而逐渐增大。     

环带钾长石、榍石和锆石的显微结构与微区组成特征分析

南秦岭沙河湾石英二长岩中的钾长石、榍石和锆石具有明显的成分环带。利用电子探针(EPMA)波谱仪(WDS)、扫描电子显微镜(SEM)及其附带的能谱仪(EDS)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)对造岩矿物环带钾长石、榍石和锆石的显微结构与微区组成进行表征。结果表明：钾长石中K+被Na+,Ca2+,Ba2+,Fe2+和Ce3+不同程度替代。榍石中Ca2+被V3+,Ce3+和Ba2+等替代,Ti4+被Fe2+和Al3+等替代。锆石含Fe,Th,U,Nb,Ta,Y,Hf,Yb和Pb等稀土和微量元素。钾长石中元素浓度由高到低为Si,Al,K,Ca,Na,Mg和Ba,其中K和Na互补,较亮处Ba含量高,越靠近边缘,Si升高、K升高与Na降低趋势越明显。榍石中元素浓度由高到低为Ca,Si,Ti,Ba,V,Ce,Al和Fe,较亮处Fe含量较高。锆石中元素浓度由高到低为Zr,Si,Nd,Ce,Hf,U,Pb和Th,Hf与Zr呈明显的互补关系,核部Zr含量较边部高,核部Hf、U和Th含量较边部低。     

表面增强拉曼散射(SERS)光谱研究含偶氮基长链脂肪酸薄膜

表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）光谱研究含偶氮基长链脂肪酸薄膜吴玉清赵冰徐蔚青陶艳春吴英李伯符（吉林大学超分子结构与谱学开放实验室１３００２３）ＳｕｒｆａｃｅＥｎｈａｎｃｅｄＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃＳｔｕｄｙｏｆＡｚｏｂｅｎｚｅｎｅＣｏｎｔａ...     

Atomic Scale Chemistry of α2/γ Interfaces in a Multi-Component TiAl Alloy

We report on the distribution of micro-alloying elements in a multi-component TiAl-based alloy. The specimen contains 3 at.% Nb, 1.5 at.% Cr, 0.5 at.% Mn, 0.6 at.% (W + Hf + Zr), and 0.2 at.% each of B, C, and O. The distributions of all micro-alloying elements with respect to the heterophase interface between α₂ and γ lamellae are analyzed with a three-dimensional atom-probe (3DAP) microscope. All the elements partition except boron, which resides primarily in boride precipitates. Oxygen, C, Mn, and Cr partition to the α₂-phase, whereas Nb and Zr partition to the γ-phase. Both W and Hf exhibit excess concentration values within ca. 7 nm of the lamellar interface in the α ₂-phase, and their near interfacial excesses are 0.26 and 0.35 atoms nm^?2, respectively.     

Influences of Cu composition and sintering condition in Bi-2223 tapes using Ag---Cu alloy sheath doped with Ti, Zr or Hf

Bi-2223 Ag---Cu alloy sheathed tapes doped with Ti, Zr or Hf were fabricated by a powder-in-tube technique using intermediate uniaxial presses and variations in total sintering times. Increasing Cu compositions in the Ag---Cu alloy sheath doped with certain elements into the sheath, combined with appropriate total sintering times were found to lead good superconducting properties. Furthermore, the best total sintering time varied according to the amount of Cu in the Ag---Cu alloy sheath and the existence of doping elements. A transport critical current density, J_c, of 4.1 × 10⁴ A/cm² at 4.2 K, 14 T and 2.2 × 10⁴ A/cm² at 77 K, 0 T was achieved in Ag-10 at% Cu-0.1 at% Hf sheathed Bi-2223 tapes sintered for total 200 h.     

燃烧法合成La_2Zr_2O_7粉及其光谱性能

以La_2O_3,Zr(NO_3)_4和甘氨酸为原料,采用燃烧法合成La_2Zr_2O_7粉。分别用发射光谱法(ICPAES)、能谱法(EDAX)、X衍射法(XRD)、红外光谱法(IR)和热重-差热法(TG-DTA)等对La_2Zr_2O_7粉进行表征。分别研究了热处理温度对La_2Zr_2O_7粉的X衍射谱和红外光谱的影响。La_2Zr_2O_7粉的ICP-AES和EDAX分析结果表明,用燃烧法可合成出La_2Zr_2O_7粉。不同温度热处理后La_2Zr_2O_7粉的XRD分析结果表明,当热处理温度为600℃时,出现一个衍射峰,且衍射峰较宽,该结构为半晶型结构;提高热处理温度,衍射峰逐渐尖锐,峰形变窄,衍射峰逐渐增多;热处理温度在750~800℃范围,可得到烧绿石结构的La_2Zr_2O_7粉。在650~750℃热处理后La_2Zr_2O_7粉的红外光谱分析结果与XRD分析结果相同,热处理温度为750℃时,可得到烧绿石结构的La_2Zr_2O_7粉。La_2Zr_2O_7粉的TG-DTG分析结果表明,在120~1 600℃范围,La_2Zr_2O_7粉的结构稳定。     

Phase Evolution in Multicomponent Ceramic Solid Solutions

Russian Physics Journal - The paper studies the phase evolution in multicomponent solid solutions (Hf, Zr, Ti)C and (Hf, Zr, Nb)C during hot pressing of equimolar powder mixtures of metal carbides....     

激光诱导击穿光谱分析土壤样品中的锆、铪和铌元素含量实验研究

锆、铪和铌是多目标地球化学样品分析的重要元素,传统的湿法前处理很难将这些高场强元素完全消解,致使测定的结果偏低,且传统的湿法有消解用酸、碱量大,前处理流程长,污染环境等缺点。激光诱导击穿光谱（LIBS）在分析地球化学样品时有独特的优势,尤其是对于那些常规条件下消解不完全的元素。采用激光诱导击穿光谱对土壤样品中的锆、铪和铌元素进行定量分析,首先对激光的输出能量,光谱仪采集延迟时间以及激光器的光斑直径等实验条件进行优化。对比激光输出能量从0.0～4.4 mJ的测定土壤样品中的锆、铪和铌元素的准确度,当选用1.6 mJ时,可得到最佳的实验结果。其次分析光谱仪采集延迟时间对测定土壤样品中的锆、铪和铌元素的影响,结果显示0.5 μs是最佳的采集延迟时间。最后,对比激光不同的光斑直径得到测定结果,发现50 μm的光斑直径测定稳定性最好。还对测定模式和样品制备压力进行了对比研究,结果表明利用激光诱导击穿光谱对土壤样品中锆、铪和铌测量时在制样压力2 000 kN,采用动态模式,LIBS信号的稳定性和定量分析的精确度都是最好的。在最佳的实验条件（激光输出能量1.6mJ、光谱仪采集延长时间0.5 μs和激光光斑直径50 μm）和制样压力2 000 kN采用动态模式对9个国家一级标准物质中的锆、铪和铌元素进行光谱检测,其测定值与推荐值基本吻合,3个国家一级标准物质精密度不超过11%,能满足地球化学样品的分析要求。综上,建立了激光诱导击穿光谱分析土壤样品中的锆、铪和铌元素含量的方法,解决了锆、铪和铌元素湿法消解不能完全消解和测定结果偏低的问题,具有分析效率高,操作简单,无污染,同时也为固体进样技术的发展提供了参考。     

Electronic structure of ZrTiO4 and HfTiO4: Self-consistent cluster calculations and X-ray spectroscopy studies

Total and partial densities of states of the constituent atoms of ZrTiO₄ and HfTiO₄ titanates have been calculated using a self-consistent cluster method as incorporated in the FEFF8 code. The calculations reveal the similarity of the electronic structure of both titanates and indicate that the valence band of the compounds under consideration is dominated by contributions of O 2p states. These states contribute throughout the whole valence-band region; however their maximum contributions occur in the upper portion of the band. Other significant contributors in the valence-band region are Ti 3d and Zr 4d states in ZrTiO₄ and Ti 3d and Hf 5d states in HfTiO₄. All the above d-like states contribute throughout the whole valence-band region of the titanates; however maximum contributions of the Ti 3d states occur in the upper portion, whilst those of the Zr 4d (Hf 5d) states are in the central portions of the valence band. The FEFF8 calculations render that the bottom of the conduction band of ZrTiO₄ and HfTiO₄ is dominated by contributions of Ti 3d^? states, with also smaller contributions of Zr 4d^?/Hf 5d^? and O 2p^? states. To verify the above FEFF8 data, the X-ray emission bands, representing the energy distributions of mainly O 2p, Ti 3d and Zr 4d states, were measured and compared on a common energy scale. These experimental data are found to be in agreement with the theoretical FEFF8 results for the electronic structure of ZrTiO₄ and HfTiO₄ titanates. Additionally, X-ray photoelectron valence-band and core-level spectra were recorded for the constituent atoms of the titanates under study.