Tm3+/Er3+/Ho3+共掺SiO2-Bi2O3-AlF3-BaF2玻璃发光性能

采用高温熔融法制备了Tm³⁺/Er³⁺/Ho³⁺共掺的铋硅酸盐50SiO₂-40Bi₂O₃-5AlF₃-5BaF₂玻璃。研究了在808 nm激光器（Laser Diode）激发下Tm³⁺/Er³⁺/Ho³⁺共掺的铋硅酸盐在2 060 nm处的发光性能,同时测试及分析了该铋硅酸盐玻璃的差热特性、吸收光谱及荧光光谱。根据吸收光谱以及Judd-Oflet理论,计算了Ho³⁺的Judd-Oflet强度参数Ω_t（t=2,4,6）以及Tm³⁺/Er³⁺/Ho³⁺相应的吸收截面。铋硅酸盐玻璃中,Tm₂O₃、Er₂O₃和Ho2O3掺杂浓度分别为0.75%、1.0%和0.5%时,2 060 nm处Ho³⁺∶⁵I₇→⁵I₈发射峰强度达到最大。对Tm³⁺/Er³⁺/Ho³⁺ 3种离子的光谱性质和离子间可能存在的能量传递也做了分析。Ho³⁺在1 953 nm处的最大吸收截面σ_abs为9.08×10^-21 cm²,在2 060 nm处的最大发射截面σem为11.68×10^-21 cm²,辐射寿命τ_mea为2.75 ms,具有良好的增益效应σ_emτ（3.212×10^-20 cm^-2·ms）。     

三(3,5-二甲基苄基)氯化锡和四(间氰基苄基)锡的合成、晶体结构和量子化学研究

以3,5-二甲基苄基氯和间氰基苄基氯在适当的溶剂中与锡粉反应,合成了三(3,5-二甲基苄基)氯化锡(1)和四(间氰基苄基)锡(2),经X射线衍射方法测定了化合物的晶体结构。化合物1属单斜晶系,空间群为P2₁/m,晶体学参数:a=0.584 03(4) nm,b=1.966 37(14) nm,c=0.856 46 (5) nm, β=95.138(3), V=0.979 62(11) nm³,Z=2,D_c=1.735 g·cm^-3,μ(Mo Kα)=14.53 cm^-1,F(000)=524,R₁=0.043 7,wR₂=0.1232。化合物2属单斜晶系,空间群为C2/c,晶体学参数:a=1.692 21(12) nm,b=1.167 41(8) nm,c= 1.539 41(11) nm,β=116.615(10)°,V=2.718 9(3) nm³,Z=4,D_c=1.424 g·cm^-3,μ(Mo Kα)=9.67cm^-1,F(000)=1 176,R₁=0.017 5,wR₂=0.046 1;中心锡原子为畸变四面体构型。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及部分前沿分子轨道的组成特征。     

以3, 5-二甲基-1H-1, 2, 4-三氮唑及对苯二甲酸根构筑的三维锌配位聚合物的合成、晶体结构及荧光性质

水热法合成了1个新颖的锌配位聚合物{[Zn₃(Hdmtrz)₂(1,4-bdc)₃]·2H₂O}_n(1,Hdmtrz=3,5-二甲基-1-H-1,2,4-三氮唑,1,4-bdc=对苯二甲酸根),对其进行了红外光谱、元素分析、X射线粉末衍射和热重分析等表征,并用X-射线单晶衍射法测定了配合物的单晶结构。该配合物属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数为a=0.91797(18)nm,b=0.9833(2)nm,c=1.0717(2)nm,α=100.81(3)°,β=102.589(3)°,γ=106.90(3)°,V=0.8418(3)nm³,Z=1。该化合物为三维框架结构,拓扑类型为pcuα-Po简单立方格子,Schläfli符号记为{4¹²·6³}。室温固态荧光测试显示,配合物在471nm(λ_max)具有强的荧光吸收。     

三嗪吡唑类铜配合物的合成、结构及光谱研究

以三齿吡唑-三嗪(类蝎型)化合物2,4-二(3,5-二甲基吡唑)-6-二乙基胺-1,3,5-三嗪(bpz^*eaT)为配体,在无水乙醇和甲醇溶剂中,合成了2个配合物Cu₂(mpz^*eaT-EtO)₂(N₃)₂Cl₂(1)和Cu₂(mpz^*eaT-MeO)₂(N₃)₄(2)(mpz^*eaT-EtO：2-(3,5-二甲基吡唑)-4-乙醇-6-二乙基胺-1,3,5-三嗪;mpz^*eaT-MeO：2-(3,5-二甲基吡唑)-4-甲醇-6-二乙基胺-1,3,5-三嗪)。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、热重分析以及X-ray单晶衍射方法对配合物进行了表征,并分析了其光谱及结构特征。晶体结构表明,配合物1属于三斜晶系,P1空间群,a=0.9949(2)nm,b=1.0216(2)nm,c=1.1480(2)nm,α=115.11(3)°,β=106.99(3)°,γ=100.39(3)°,V=0.9460(3)nm³,Z=1;配合物2属于单斜晶系,P2₁/c空间群,a=1.5464(5)nm,b=1.4008(5)nm,c=0.8905(3)nm,β=103.227(5)°,V=1.8779(10)nm³,Z=2。配合物1和2中的中心铜原子均为五配位,形成扭曲的四角锥构型。     

富氮掺杂碳空心纳米笼协同钴镍硫化物提升超级电容器性能

采用简单的热解-硫化两步法成功制备了一种新型的富氮掺杂碳空心纳米笼(NC)负载双元金属硫化物纳米颗粒(CoNi_xS_y)的复合材料CoNi_xS_y/NC。该策略以丁二酮肟镍为镍源,增加了活性位点,同时前驱体ZIF-8@Ni-ZIF-67的核壳结构为空心碳纳米笼的构建提供了可能性。这种独特的负载多金属硫化物纳米颗粒的中空结构使CoNi_xS_y/NC作为电极材料时具有更多的活性位点、更高的导电性和结构稳定性,从而使其具有较高的比容量(1 A·g^-1时比容量为629.2 F·g^-1),优异的循环稳定性(1 A·g^-1下1 000次循环测试后容量保持率为93.4%)。当将其进一步组装成对称超级电容器后,在1 A·g^-1下可提供207.2 F·g^-1的比电容,1 000圈循环稳定后的容量保持率为85.36%。     

K2CdSnS4的溶剂热合成与晶体结构

利用溶剂热法合成了层状硫代锡(Ⅲ)酸镉(Ⅱ)化合物K₂CdSnS₄。单晶X-射线衍射分析结果表明,化合物属单斜晶系,C2/c空间群,a=1.1021(5)nm,b=1.1030(5)nm,c=1.5151(10)nm,α=90°,β=100.416(12)°,γ=90°,V=1.8114(17)nm³,Z=8,D_c=3.209g·cm^-3,M_r=437.60,μ=6.853mm^-1,F(000)=1600,λ=0.071073nm,R=0.1042,wR=0.2008。该化合物由类金刚烷[Cd₂Sn₂S₁₀]^8-结构单元互相连接形成层状结构。紫外-可见漫反射光谱研究表明,化合物为半导体,带隙为2.2eV。     

水热合成LuF3:Yb3+,Er3+微晶及其上转换发射与温度传感特性

通过在不同pH值下的简易水热法合成不同Yb³⁺离子（n_YB³⁺/n_Lu³⁺=5%~15%）和Er³⁺离子（n_Er³⁺/n_Lu³⁺=1%~5%）掺杂浓度的LuF₃∶Yb³⁺,Er³⁺微晶荧光粉。发现pH值对正交相LuF₃∶Yb³⁺,Er³⁺的合成起着关键作用。在980 nm激发下,LuF₃∶Yb³⁺,Er³⁺荧光体呈现出以523 nm（²H_11/2→⁴I_15/2）和539 nm（⁴S_3/2→⁴I_15/2）为中心的强绿光上转换（UC）发射以及以660 nm（⁴F_9/2→⁴I_15/2）为中心弱红光上转换发射。通过使用X射线衍射（XRD）和光致发光（PL）分析测定了最强发射强度的Er³⁺和Yb³⁺的最佳掺杂浓度。浓度依赖性研究表明,达到最强的绿光上转换发光时最佳掺杂浓度为10% Yb³⁺,2% Er³⁺。通过改变泵浦功率来研究LuF₃∶Yb³⁺,Er³⁺荧光粉UC发光机制。通过980 nm二极管激光器在293~573 K的范围内研究了在523和539 nm处的2个绿光UC发射带的荧光强度比（FIR）的温度依赖性,发现在490 K得到最大灵敏度约为15.3×10^-4 K^-1。这表明LuF₃∶Yb³⁺,Er³⁺荧光体可应用于具有高灵敏度的光学温度传感器。     

基于咪唑基配体的Mn(Ⅱ)配合物的水热合成及结构、理论计算和三阶非线性光学性质

在水热条件下用氯化锰和咪唑基配体合成了配合物Mn[（IPB）₂Cl₂]·4H₂O （IPB=4-（1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthrolin-2-yl） benzaldehyde）,并通过元素分析、红外光谱、紫外衍射、X射线单晶衍射法和Z-扫描技术对其结构和性质进行了表征。X射线单晶衍射结果表明,该化合物晶体属正交晶系,空间群Pnna。采用Z-扫描技术测量了该化合物的非线性光学特性,结果显示,以45 μJ的脉冲能量,在焦点处的透光率为93%,非线性吸收系数为-4.5×10^-11 m·W^-1,非线性折射率为1.0×10^-19 m²·W^-1。该化合物显示了自聚焦的性质。在紫外-可见光谱区,该化合物的最大吸收波长为282nm。     

碳包覆改性制备高倍率性能的锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2

采用碳酸盐共沉淀-高温固相法制备了一系列表面碳包覆改性（w=1.0%,2.0%,3.0%）的LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极材料,借助X射线衍射（XRD）分析、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、电化学阻抗谱（EIS）和恒电流充放电测试等表征手段对材料的晶体结构、微观形貌和电化学性能进行了较系统的研究。结果表明,碳成功地包覆在了材料颗粒的表面,碳包覆改性后的材料具有良好的α-NaFeO₂结构（空间群为R3m）,且随着包碳量的增加,一次颗粒平均尺寸逐渐增大（从177 nm增至209 nm）。表面的无定形碳层可以提高材料的电子导电率,减少电极材料与电解液的副反应,故而碳包覆材料的电化学性能都有了一定程度提升。包覆碳量为2.0%的样品高倍率和长循环性能最好,在2.7~4.3 V,1C下循环100次后,容量保持率为93%;在0.1C、0.2C、0.5C、1C、3C、5C、10C和20C时的放电比容量分别为：155、148、145、138、127、116、104和96 mAh·g^-1。在超高倍率50C（9 A·g^-1）时,其放电比容量还能达到62 mAh·g^-1（原始LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂材料仅为30 mAh·g^-1）,倍率性能十分优异。     

介孔碳/石墨烯复合材料的制备及其醌类改性电容性能

首先利用硬模板法制备出介孔碳/石墨烯复合材料,然后向复合材料中引入具有赝电容活性的醌类分子进一步增大材料的电容性能。研究结果表明,负载30%（w/w）叔丁基氢醌的介孔碳/石墨烯复合材料具有最佳的电容性能,在电流密度为0.5 A·g^-1时,比电容值为355 F·g^-1;当电流密度高达30 A·g^-1时,其比电容值高达226 F·g^-1,比电容保持率为64%,表现出良好的速率特性。     

白光LED用Sr0.955Al2Si2-xTixO8：Eu2+荧光粉的晶体结构和光谱特性

由高温固相反应制得Sr_0.955Al₂Si_2-xTi_xO₈：Eu²⁺（x=0~1.0）系列试样,研究了Ti⁴⁺置换Si⁴⁺对其晶体结构和光谱特性的影响。Ti⁴⁺以类质同相替代Si⁴⁺进入晶体晶格中,形成了连续固溶体,其晶胞参数a,b,c,β和晶胞体积V随Ti⁴⁺置换量呈线性递增。Ti⁴⁺置换Si⁴⁺对晶胞参数c的影响显著,b其次,a最小。荧光激发谱为宽带,位于230~400nm,由267nm、305nm、350nm和375nm 4个峰拟合成,表观峰值位于351nm;随着Ti⁴⁺置换量的增加,半高宽（FWHM）从105nm减小到93nm。发射光谱位于380~600nm,表观峰值位于407nm,可由406nm和441nm两峰拟合而成并且随Ti⁴⁺置换量增加线性红移,Ti⁴⁺进入晶格对长波长发射中心影响较少;Ti⁴⁺置换量为1.0时,表观发射峰位从407nm红移至417nm;利用试样荧光光谱和VanUitert经验公式,得出SrAl₂Si₂O₈：Eu²⁺中Sr²⁺的配位数为9。随着Ti⁴⁺置换量Si⁴⁺进入基质晶格,造成Eu-O距离变小,使得Eu²⁺所处的晶体场强度增强,发光中心Eu²⁺的5d能级分裂增大,造成Eu²⁺最低发射能级重心下移,两拟合谱峰峰位均呈线性红移。     

硝酸辅助合成水溶性绿光碳点及其在pH测量与Fe3+检测中的应用

以柠檬酸、甲酰胺与浓硝酸为原料合成了绿色荧光碳点（CDs）,对其物相、形貌及荧光性能进行了表征,并研究了其在离子检测及荧光标记方面的应用。结果表明：所合成的CDs呈现良好的水溶性;当以360~460 nm波长的光激发时,该CDs发出明亮的绿色荧光,并且发射峰的位置不随激发光波长而改变,其量子产率高达44.2%;同时,该绿光CDs对pH敏感,体系pH值在4.5~8.5范围内时,其归一化荧光强度与pH间有较好的线性关系;此外,该绿光CDs对Fe³⁺有较好的选择性响应,在0~1 000 μmol·L^-1范围内,体系的荧光淬灭效率（I₀/I）与Fe³⁺浓度有良好的线性关系,检出限为9.8 μmol·L^-1。     

微乳液法合成白光LED NaLu(MO4)2:Eu3+/Eu3+,Tb3+(M=W, Mo)荧光粉

采用微乳液法制备NaLu(WO₄)_2-x(MoO₄)x:8%Eu³⁺(x=0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0)/y%Eu³⁺,5%Tb³⁺(y=1, 3, 5, 7, 9)系列荧光粉.通过X射线衍射(XRD)表征,所制样品的X射线衍射峰与标准卡片PDF#27-0729基本吻合,表明所制的样品为白钨矿结构,属于四方晶系.扫描电镜SEM显示制备的纳米粒子是梭子状的,粒径大约是110 nm.激发发射光谱显示,在Eu³⁺离子掺杂浓度为8%时,NaLu(WO₄)(MoO₄):Eu³⁺发光强度最大.NaLu(WO₄)_2-x(MoO)x :8%Eu³⁺(x=0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0)荧光粉在Mo/W比达到1:1(x=1)时发光强度最大,强烈的红光发射表明该材料可用于白光LED材料.该荧光粉在268、394和466 nm波长光激发下分别发出橙红色、黄色和淡黄色光,可以满足不同光色需要.NaLu(WO)(MoO):y%Eu³⁺,5%Tb³⁺(y=1, 3, 5, 7, 9)荧光粉,随着y值增大,从绿光区(x=0.278, y=0.514)进入白光区(x=0.356, y=0.373), (x=0.278, y=0.313),同时观察到Tb³⁺到Eu³⁺有效能量传递.     

基于咪唑基配体的Mn(Ⅱ)配合物的水热合成及结构、理论计算和三阶非线性光学性质

在水热条件下用氯化锰和咪唑基配体合成了配合物Mn[（IPB）₂Cl₂]·4H₂O（IPB=4-（1H-imidazo[4,5-f][1,10]phenanthrolin-2-yl）benzaldehyde）,并通过元素分析、红外光谱、紫外衍射、X射线单晶衍射法和Z-扫描技术对其结构和性质进行了表征。X射线单晶衍射结果表明,该化合物晶体属正交晶系,空间群Pnna。采用Z-扫描技术测量了该化合物的非线性光学特性,结果显示,以45 μJ的脉冲能量,在焦点处的透光率为93%,非线性吸收系数为-4.5×10^-11 m·W^-1,非线性折射率为1.0×10^-19 m²·W^-1。该化合物显示了自聚焦的性质。在紫外-可见光谱区,该化合物的最大吸收波长为282nm。     

绿色荧光粉Ca3Y2Si3O12:Tb3+,Ce3+的制备及发光特性

采用高温固相法合成了绿色荧光粉Ca₃Y₂Si₃O₁₂:Tb³⁺。XRD检测结果显示,荧光粉主晶相为Ca₃Y₂Si₃O₁₂,属单斜晶系。荧光光谱分析表明:Ca₃Y₂Si₃O₁₂:Tb³⁺硅酸盐荧光粉可以被370nm的近紫外光激发,发射绿光,主发射峰位于490nm(⁵D₄→⁷F₆),544nm(⁵D₄→⁷F₅),585nm(⁵D₄→⁷F₄)和621nm(⁵D₄→⁷F₃)。用544nm最强峰监测,得到主激发峰位于370nm的激发光谱,此光谱覆盖了300~450nm的波长范围。研究了煅烧条件、掺杂浓度及Ce³⁺共掺杂对荧光粉发光性能的影响:在1400℃下经二次煅烧6h得到的样品的发光性能最佳,Tb³⁺离子的最佳掺杂浓度为20mol%,Ce³⁺离子共掺杂能够提高荧光粉的发光强度,其最佳掺杂量为4mol%,说明存在Ce³⁺→Tb³⁺的能量传递。     

Sm3+掺杂Ba0.85Ca0.15Ti0.90Zr0.10O3无铅多功能铁电陶瓷的储能和光致发光性能

通过高温固相反应法制备了Ba_0.85Ca_0.15Ti_0.90Zr_0.10O₃∶xSm³⁺(BCTZ∶xSm³⁺,x=0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%,物质的量分数)陶瓷,系统研究了其微观形貌、铁电性能、储能性能和光致发光性能。研究表明,Sm³⁺掺入后,陶瓷平均晶粒大小明显下降,致密度显著提高。所有陶瓷均表现出典型的铁电性。BCTZ∶xSm³⁺陶瓷放电储能密度得到了极大的提高,BCTZ∶1.0% Sm³⁺陶瓷放电储能密度较纯BCTZ陶瓷可提高约49.0%。此外,在408 nm光的激发下,BCTZ∶xSm³⁺陶瓷在596 nm左右表现出强烈的橙红色发光,且发光强度相对可调性可达449%。     

四(邻氟苄基)锡及一维链状三苄基锡二茂铁甲酸酯的合成、结构及性质

合成了四(邻氟苄基)锡(1)和一维链状三苄基锡二茂铁甲酸酯(2),经X射线衍射方法测定了化合物的晶体结构。化合物1属四方晶系,空间群I4₁/a,晶体学参数a=1.96794(16)nm,b=1.96794(16)nm,c=0.59316(5)nm,V=2.2972(3)nm³,Z=4,D_c=1.605g·cm^-3,μ(MoKα)=11.58cm^-1,F(000)=1112,R₁=0.0208,wR₂=0.0576。化合物2属单斜晶系,空间群为P2₁/n,晶体学参数:a=1.59354(12)nm,b=1.00723(8)nm,c=1.70026(13)nm,β=91.001(10)°,V=2.7286(4)nm³,Z=4,D_c=1.521g·cm^-3,μ(MoKα)=14.74cm^-1,F(000)=1256,R₁=0.0384,wR₂=0.0952。晶体的中心锡原子分别呈四配位畸变四面体构型和五配位畸变三角双锥构型。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及部分前沿分子轨道的组成特征。测定了配合物的热稳定性和体外抗癌活性。     

以三唑农药为配体的两个铜配合物的合成、晶体结构与抑菌活性

由三唑农药烯效唑和多效唑合成了2个铜配合物[CuL₄¹Cl₂](1)和[CuL₄²Cl₂·4H₂O](2)(L¹=uniconazole,L²=paclobutrazol)。通过元素分析、红外光谱和X-ray单晶衍射对其结构进行了表征。结构分析表明,1属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数为a=0.8956(3)nm,b=1.3267(4)nm,c=1.4918(4)nm,α=94.828(3)°,β=97.774(3)°,γ=105.280(3)°,V=1.6808(9)nm³。2属三斜晶系,P1空间群,晶胞参数为a=1.02189(19)nm,b=1.329(3)nm,c=1.3664(3)nm,α=81.564(2)°,β=79.508(2)°,γ=79.185(2)°,V=1.7853(7)nm³。在2个配合物中,六配位的铜离子都采取扭曲的八面体配位构型,分别来自三唑配体的4个氮原子和2个氯原子配位。1和2都由分子间氢键连接成一维链结构。与相应的配体相比,1和2的抑菌活性明显增强。     

Er3+/Yb3+共掺杂La2TiO5荧光粉体的制备及上下转换荧光性质

使用溶胶-凝胶法制备了Er³⁺单掺及Er³⁺/Yb³⁺共掺La₂TiO₅荧光粉体样品。经过1 100 ℃下3 h的煅烧,得到了较好的微晶。X射线粉末衍射测试表明样品中不含杂质相。扫描电镜观察表明样品颗粒范围为100~300 nm。紫外激发光谱中,在250~320 nm范围内出现Er离子和临近配位氧离子之间强烈的电荷转移跃迁峰,在350~500 nm出现Er离子f-f跃迁尖锐的吸收峰。在378 nm激发下,Er离子发射强烈的特征绿光(546 nm, ⁴S_3/2-⁴I_15/2),当Er离子物质的量分数达到1%,发射峰强度达到最大。在980 nm激发下的上转换光谱中,Yb离子的共掺杂有效的敏化上转换发光强度。详细讨论了样品的上下转换发光机理及相应能量传递过程。同时测试了样品的荧光衰减和量子产率。     

1, 3-双(2-(2,2-二氰乙烯基)苯氧基)-2-丙醇及其银(Ⅰ)配合物的合成、晶体结构及其荧光性质

用1, 3-双( 2-甲酰基苯氧基)-2-丙醇和丙二腈进行反应得到1, 3-双(2-(2,2-二氰乙烯基)苯氧基)-2-丙醇配体L,然后将配体与AgSbF₆进行配位反应,得到配合物 [AgLSbF₆]_n·nCHC_l3(1),并用元素分析, FTIR和X-射线单晶衍射进行了表征。结果表明,配体L属于单斜晶系,空间群P2₁/n,晶体学参数:a=0.990 2(11) nm, b=2.181(2) nm, c=1.012 2(11) nm, β=109.374(10)°, V=2.062(4) nm³, Z=4, D_c=1.277 g·cm^-3, M_r=396.40, μ=0.087 mm^-1, F(000)=824, R₁=0.064 2, wR₂=0.117 4(I>2σ(I))。配合物1属于单斜晶系,空间群 P2₁/n,晶体学参数:a=1.270 57(11) nm, b=1.456 44(13) nm, c=1.669 85(14) nm, β=105.643(3)°, V=2.975 6(4) nm 3, Z=4, D_c=1.918 g·cm^-3, M_r=859.39, μ=1.907 mm^-1, F(000)=1 664, R₁=0.0417, wR₂=0.1 032(I>2σ(I))。在配合物1中,配体L表现为四齿配体分别与4个银(Ⅰ)离子配位,同时,每一个银(Ⅰ)离子与4个相邻配体配位形成2D层状结构。同时,研究了配体和配合物的固体荧光性质。