聚丙烯腈纳米纤维毡上生长ZnSe纳米晶的结构及发光特性

通过静电纺丝制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维毡,采用水热法在二乙烯三胺和去离子水的混合溶剂中于180℃下制备ZnSe/聚丙烯腈纤维纳米毡复合材料。使用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、荧光光谱等分析方法对ZnSe/聚丙烯腈复合材料进行表征。结果表明,ZnSe/聚丙烯腈复合材料的形貌较复杂,既有直径10～100 nm,长度50～500 nm的纳米捧,也存在4～10μm左右的ZnSe微米花。260 nm波长光激发下ZnSe/聚丙烯腈复合材料的发射光谱包括位于351 nm(3.55 eV)的弱近紫外激子峰和位于427 nm(2.91 eV)的宽谱带缺陷发光峰,二者相对于ZnSe晶体的本征发射带468 nm均有明显的蓝移效应。     

静电纺丝技术制备Gd_2O_3:Eu~(3+)发光纳米纤维与表征

采用静电纺丝技术制备了PVA/[Gd(NO3)3+Eu(NO3)3]复合纳米纤维,并将其进行热处理,得到Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维。X射线衍射分析表明,复合纤维为无定型,Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia 3。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,复合纳米纤维的平均直径约为200 nm,经过800℃焙烧后,获得了直径约50 nm的Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维。差热-热重分析表明,温度高于600℃时,复合纳米纤维中水份、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为71.9%。傅里叶转换红外光谱(FTIR)分析表明,复合纳米纤维的红外光谱与纯聚乙烯醇的红外光谱基本一致,600℃以上生成了Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维。荧光光谱分析表明,在251 nm紫外光激发下,Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维发射出Eu3+离子特征的609 nm明亮红光。讨论了Gd2O3:Eu3+发光纳米纤维的形成机理,该技术可以推广用于制备其他稀土氧化物发光纳米纤维。     

静电纺丝法制备纳米纤维及其应用进展

静电纺丝技术是采用物理方法制备一维采用纳米纤维的有效方法,它在大规模制备有序的、复杂的一维纳米材料方面具有很强优势。除了制备一维纤维材料外,电纺丝技术还用于制备二维和三维多孔结构的材料。本文分为三部分,首先介绍了静电纺丝技术的原理和方法;然后综述了静电纺丝技术在制备一维材料方面的研究进展,最后列举了静电纺丝技术在生物工程领域的应用。     

Eu(BA)_3Phen掺杂聚丙烯腈纳米纤维的荧光特性研究

通过苯甲酸和1,10-菲啰啉为配体合成Eu(BA)3Phen三元配合物,并利用静电纺丝技术制备了以聚丙烯腈聚合物为载体的荧光纳米纤维.采用扫描电子显微镜、荧光和绝对光谱测试分别对其微观形貌和荧光特性进行研究.测试与分析结果表明,Eu(BA)3Phen配合物掺杂聚丙烯腈纤维直径约为200nm,直径均匀且取向随机.在中波紫外辐射下,纳米纤维呈现出明亮的红色荧光.随着Eu(BA)3Phen配合物掺杂量的增加,配体到稀土离子之间能量传递更有效,使得纳米纤维的发光强度显著增强.在电功率为115.61mW的308nm中波紫外发光二极管激发下,1wt%、2wt%和4wt%Eu(BA)3Phen掺杂聚丙烯腈纳米荧光纤维总的发射光子数分别为25.71×10~(11)、61.50×10~(11)和106.12×10~(11) cps,其中Eu3+的5D0’7F2跃迁发射的光子数分别高达15.98×10~(11)、41.21×10~(11)和70.76×10~(11) cps.纤维中Eu3+在5D0’7F2发射的最大受激发射截面为4.12×10-21 cm~2,呈现出纳米荧光纤维较强的光辐射能力.光谱参数的绝对化表征表明Eu(BA)3Phen掺杂聚丙烯腈纳米纤维光子转换的高效性,展示了其作为紫外-可见光转换层在柔性太阳能电池增感领域广阔的应用前景.     

静电纺丝法制备聚丙烯腈/银纳米粒子复合纳米纤维及其SERS特性

利用静电纺丝技术制备了一种聚丙烯腈/银纳米粒子复合纳米纤维的表面增强拉曼光谱基底。通过调节聚丙烯腈溶液的浓度可得到不同直径、不同厚度的纤维薄膜,将聚丙烯腈的N,N-二甲基甲酰胺溶液与硝酸银溶液混合得到聚丙烯腈/Ag种子溶液,然后利用静电纺丝技术制备聚丙烯腈/Ag种子/AgNO₃复合纳米纤维;加入AgNO₃并利用水合肼二次还原后可制备适合拉曼检测的聚丙烯腈/Ag纳米粒子复合纤维膜,聚合物纤维表面和内部的金属纳米粒子的密度可调节。通过调节不同的纳米粒子的密集程度,可构筑出具有较高的电磁场增强效果的特殊的“热”结构(高局域强电磁场的亚波长区域)。而聚合物纤维内部的银纳米粒子可通过溶胀作用吸附更多的探针分子,提高拉曼检测的灵敏度。该基底有很好的SERS信号,并且可大规模制备。     

电纺ZnO纳米纤维电子传输层提高倒置PTB7∶PC70BM电池效率

研究利用静电纺丝制备的不同直径ZnO纳米纤维作为倒置结构有机太阳能电池的电子传输层对器件转化效率的影响。首先通过静电纺丝技术成功制备了半径在43～110 nm之间的ZnO纳米纤维,然后将ZnO纳米纤维作为电子传输层加入到倒置结构有机太阳能电池（ITO/ZnO∶ZnO nanofiber/PTB7∶PC₇₀BM/MoO₃/Al）。与平面结构的ZnO电子传输层相比,ZnO纳米纤维具有比表面积大等优点,增加了电子传输和抽取能力,提高了器件的光电转化效率。实验发现ZnO纳米纤维的直径越小,电池效率越大。当ZnO纳米纤维直径为(46±5)nm,接收时间为30 s时,作为电子传输层的电池效率提高了8%。     

Zno纳米晶的室温紫外受激发射特征

ZnO的激子特性对制备氧化锌基的光电子器件至关霞要,因此对ZnO量子点中激子的发光性质及其跃迁过程进行研究显得十分必要.采用溶胶-凝胶法制备了ZnO纳米晶,X射线衍射(XRD)结果表明样品具有六角纤锌矿多晶结构.研究了在不同泵浦功率激发下ZnO纳米晶的紫外发射的时间积分光谱和时间分辨光谱,观察到自南激子发光,激子-激子碰撞和电子-空穴等离子体引起的受激发射,研究了在不同泵浦功率激发下自由激子及激子-激子碰撞随泵浦功率依赖的动力学过程.研究结果对理解激子带边发射有一定帮助,对ZnO材料在短波长半导体光电器件方面有潜在的应用价值.     

ZnSe/SiO2半导体量子点玻璃的光谱特性

对采用溶胶凝胶法制备的ZnSe/SiO2半导体量子点玻璃的光谱性质进行了测试分析.UV-Vis透射光谱中观察到光吸收边相对于体相半导体有明显蓝移.稳态发射光谱(PL)中观察到ZnSe纳米晶体的位于蓝区的基本呈高斯分布的弱的最低激子发射峰、强而宽的表面态发光带以及对应杂质能级的三个锐峰发光.时间分辨荧光光谱(TRPL)中观察到发光效率高的最低激子发射峰,并测量其荧光衰减寿命,经尾部拟合为28.5 ps.同时,结合有效质量近似(EMA)模型,估计ZnSe纳米晶体的平均粒径介于2.45~3.60 nm之间,尺寸分布基本呈高斯型.     

熔融静电纺丝法制备单根聚合物微米纤维全可见光谱的放大自发发射特性研究

具有高能量转化效率的微纳尺度的激光光源的开发将极大地促进光电子系统的进一步集成。本文采用熔融静电纺丝方法成功制备了单根有机聚合物微米纤维，所制备的微米纤维表面光滑，成规范的圆柱形结构。我们通过在聚合物纤维中掺入不同的荧光染料，实现了在整个可见光范围内的光发射可调性。在光泵浦条件下，我们详细研究了单根聚合物微米纤维的放大自发发射特性，三种颜色的微米纤维均表现了较低的阈值和高增益的放大自发发射特性。采用时域有限差分法模拟微米纤维中的电场分布结果表明，纤维的柱状微结构有效地将光限制在圆柱体内，形成环形腔反馈，并沿着轴向传播，因而发射光表现了很好的方向性。这种可见光范围内可全色发射的单根的微米纤维的成功制备将为实现智能化、集成化、低成本和高可靠性的微纳激光光源器件提供可靠的技术支持。     

α-K_7P_2W_(17)FeO_(61)纳米纤维的制备与表征

运用高压静电纺丝和程序焙烧方法,制备α-K_7P_2W_(17)FeO_(61)纳米纤维丝。通过红外光谱(FTIR),X射线粉末衍射(XRD)进行了表征,结果表明制备的纳米纤维是纯α-K_7P_2W_(17)FeO_(61),扫描电子显微镜照片(SEM)显示焙烧后产物为纳米纤维丝,直径分布图显示其平均直径大约为1 55nm。