二(2-乙基己基)二硫代次膦酸对硝酸溶液中Am3+和Eu3+的萃取

以正十二烷作稀释剂, 研究了二(2-乙基己基)二硫代次膦酸(D2EHDTPA)对HNO₃溶液中Am³⁺和Eu³⁺的萃取行为. 考察了酸度、 萃取剂及N{\mathrm{O}}_3^{-}浓度和皂化度对萃取的影响. 在考察的pH范围(2.5~4.5)内, D2EHDTPA萃取Am³⁺和Eu³⁺的分配比(D)随pH值增大而增加; pH=3.65时, 分离因子(SF_Am/Eu)值达到最大(4000). 随D2EHDTPA浓度的增加, D_Am和D_Eu值均增加. 斜率分析表明, D2EHDTPA萃取Am³⁺和Eu³⁺主要形成3:1和2:1型的萃合物. N{\mathrm{O}}_3^{-}未直接参与D2EHDTPA对Am³⁺和Eu³⁺的萃取反应. D2EHDTPA经NaOH皂化后, 萃取能力显著增强, SF_Am/Eu值提高到10⁴量级, 萃取容量约为理论值的60%. 此外, 使用高分辨质谱、 红外光谱和等温微量热滴定方法研究了D2EHDTPA与Eu³⁺的配位化学行为, 得到了金属离子与配体的组成比、 络合物稳定常数以及配位热力学参数ΔH, ΔS和ΔG值.     

多孔离子交换树脂内Eu3+离子的分步扩散

用同位素交换法研究了Eu³⁺离子在D72和D751树脂内的扩散过程.应用分步孔道扩散方程将粒内有效扩散系数D_e分解为孔道扩散系数D_p和固相扩散系数D_g,表明该方程可用于描述多孔树脂内的动力学过程.实验表明,D_e、D_p、D_g均随反应温度的升高而增大.计算了实验条件下的Eu³⁺的自扩散活化能;D72树脂的D_p和D_g对温度的响应比D751树脂大,其D_e、D_p、D_g值亦均大于D751树脂;Eu³⁺在溶液中的自扩散系数D_s＞D_p,说明离子在树脂孔道内的自扩散不能完全等同于其在溶液中的自扩散.     

Gd2ZnTiO6∶Dy3+, Eu3+单基质白光荧光粉的制备与发光性能

采用溶胶-凝胶法制备出Dy³⁺, Eu³⁺共掺杂Gd₂ZnTiO₆白光荧光粉. 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 光致发光(PL)光谱对荧光粉的物相、 形貌及荧光性质进行了表征. 结果表明, 所制备的样品均为双钙钛矿结构, 属于单斜晶系(空间群: P2₁/n), 形貌为2~5 μm无规则形状的颗粒. 在392 nm近紫外光的激发下, Gd₂ZnTiO₆∶Dy³⁺,Eu³⁺荧光粉展现出Dy³⁺的蓝光、 黄光发射以及Eu³⁺的特征红光发射. 此外, 通过调节Dy³⁺和Eu³⁺的掺杂浓度, 可实现低色温的暖白光发射. 基于样品优异的荧光性能, 该荧光粉在近紫外激发白光LED中具有一定的开发潜力.     

三丁基氧化膦-离子液体体系萃取UO2(NO3)2的机理和选择性

研究了三辛基氧化膦(TOPO)和三丁基氧化膦(TBPO)在离子液体(ILs) 1-烷基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐(C_nmimNTf₂, n=2, 4, 6, 8)中萃取分离UO₂(NO₃)₂. TOPO-C₂mimNTf₂和TOPO-C₄mimNTf₂体系萃取UO₂(NO₃)₂时会出现三相, 而TBPO萃取UO₂(NO₃)₂的萃合物可以很好地溶解在所有离子液体中. 论文也考察了萃取过程中的萃取剂浓度效应、酸效应、盐效应. 水相加入HNO₃会降低萃取效率. 盐效应证明了萃取是一种阳离子交换机理. 水相中加入NO₃^-能够提高U的萃取, 这说明NO₃^-参与萃取. 选择性研究表明: 除了在高酸度下对Zr 的显著萃取, TBPO-C₄mimNTf₂萃取体系在低酸度下对U呈现较好的选择性; 去除U后, 在低酸度下该体系对三价Nd 仍保持较好的选择性. 通过定量比较离子液体中NO₃^-进入量, 电喷雾质谱(ESI-MS)和紫外光谱表征确定了TBPO-C_nmimNTf₂中萃取机理的差异性. 萃取中存在两种萃合物, 即UO₂(TBPO)₃(NO₃)⁺和UO₂(TBPO)₃²⁺, 其中UO₂(TBPO)₃(NO₃)⁺的比例从C₂mimNTf₂体系到C₈mimNTf₂体系逐渐增加.     

单分散GdxY2-xO3:Eu3+纳米颗粒的制备及其荧光性能

本文采用均相沉淀法制备了单分散Gd_xY_2-xO₃:Eu³⁺纳米颗粒,并利用SEM,TEM,XRD和荧光光谱对产品的形貌,晶体结构和荧光性能进行了表征.结果发现适量Gd³⁺的加入对Y₂O₃:Eu³⁺的发光具有显著的增强作用.同时达到最大荧光强度所需的价格较贵的Gd³⁺用量,也从燃烧法的80%大幅减少到20%.另外,本文还进一步研究了Eu³⁺浓度对纳米颗粒荧光性能的增强效果.     

纳米晶LaAlO3掺Eu3+的复合沉淀法制备及发光性质

以NH₃·H₂O-NH₄HCO₃混合溶液为复合沉淀剂,制备了LaAlO₃:Eu³⁺纳米晶体.通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对产物进行了表征,用荧光光度计测试了样品的三维荧光光谱、激发光谱和发射光谱.结果表明:前驱沉淀物经800℃焙烧处理2h,制备出球型形貌,颗粒分散性好、尺寸约为40nm的立方相LaAlO₃纳米晶.由三维荧光光谱确定了LaAlO₃:Eu³⁺的最佳监测波长和激发波长,在395nm波长光的激发下观察到纳米LaAlO₃中Eu³⁺的591nm(⁵D₀-⁷F₁)和613nm(⁵D₀-⁷F₂)特征发射谱,磁偶极跃迁⁵D₀-⁷F₁的发射峰强度要比电偶极跃迁⁵D₀-⁷F₂更强,而且这种趋势随着焙烧温度的升高明显增强,说明由该法制备的纳米LaAlO₃中Eu³⁺离子占据的位置具有高的对称性.     

铕(Ⅲ)激活的磷酸镧发光性质研究

LaPO₄:Eu³⁺的发射光谱包含较强的Eu³⁺⁵D_o→⁷F₁跃迁发射和较弱的⁶D₁→⁷F₁跃迁发射。主发射峰583nm,对应于Eu³⁺5D_o→⁷F₁跃迁.通过对Eu³⁺的两种跃迁发射强度及荧光寿命和Eu³⁺浓度关系的测定和理论分析,探讨了发光中心Eu³⁺离子同的交叉弛豫和能量迁移机理。     

KMnF3的熔盐法合成及掺铕体系的发光性质

采用简单的熔盐法合成了KMnF₃单相样品及稀土离子铕掺杂的KMnF₃（KMnF₃：Eu）荧光样品. X射线粉末衍射（XRD）表征结果显示,KMnF₃属立方晶系,为AMF₃型钙钛矿结构氟化物. 对样品KMnF₃：Eu的发光性质进行了研究,荧光光谱分析结果表明,Mn²⁺,Eu²⁺与Eu³⁺这3个发光中心共存于KMnF₃：Eu体系中. 讨论了改变掺入Eu离子的摩尔分数对Mn²⁺,Eu²⁺以及Eu³⁺发光强度的影响.     

铕(Ⅲ)荧光增敏体系在微乳液中的发光性质和荧光衰减动力学研究

利用稳态和瞬态光谱方法研究了不同铕离子发光体系中各种因素对铕离子发光性质的影响.通过吸收和激发光谱的变化分析了稀土离子Gd³⁺对Eu³⁺增敏机理,并从荧光衰减动力学角度证明了主配体噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)、协配体邻啡咯啉(Phen)、稀土离子Gd³⁺和表面活性剂TX-100对铕离子发光的增敏作用.4种发光体系Eu³⁺/Gd³⁺/TTA/Phen/TX-100,Eu³⁺/TTA/Phen/TX-100,Eu³⁺/Gd³⁺/TTA/Phen和Eu³⁺/Gd³⁺/TTA/TX-100中铕离子⁵D₀态的发光寿命依次为980>670>400>260μs,而且存在铕离子⁵D₁到⁵D₀的传能过程.在发光越强的体系中,⁵D₁的衰减越慢,相应地⁵D₀的上升时间也就越长.研究结果表明,在最佳发光体系中既存在分子内的能量转移,又存在分子间的能量传递.     

喹啉酮-香豆素类Hg2+比色荧光探针的合成及应用

设计合成了新型喹啉酮-香豆素类比色荧光探针7-二乙氨基-3-[3-(7-二乙氨基)香豆素基-3-氧代丙烯基]喹啉-2-酮(QCO), 用于检测水溶液中的Hg²⁺. 探针QCO对Hg²⁺表现出高选择性和强抗干扰性. 此外, Hg²⁺引起探针QCO溶液的颜色变化明显, 可裸眼识别. 比色法中, 吸收值比(A₅₀₀/A₃₈₀)与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系, 其检出限为2.62×10^-8 mol/L. 荧光法中, 探针QCO对Hg²⁺的检出限为5.42×10^-8 mol/L. 经等摩尔变化( Job’s Plot)法、 质谱及红外光谱验证, 探针QCO与Hg²⁺形成络合比为1∶1(摩尔比)的络合物. 硅胶板实验和加标回收率实验结果表明, 探针QCO可用于检测实际水样中的Hg²⁺.     

荧光粉Ba5-3x/2B4O11∶xEu3+的制备及发光性能

采用高温固相烧结法成功制备了Ba_5-3x/2B₄O₁₁∶xEu³⁺(x=0.02~0.22)荧光粉,利用XRD和SEM等对荧光粉进行了结构和形貌表征。 在激发波长为393 nm的条件下,发射峰(596、621、657和706 nm)与Eu³⁺的⁵D₀-⁷F_J(J=1,2,3,4)电子跃迁相对应,其中621 nm最强发射峰由Eu³⁺离子⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁造成。 文章还研究了Eu³⁺掺杂浓度对Ba_5-3x/2B₄O₁₁∶xEu³⁺发光性能的影响,结果表明,荧光粉的发光强度随着Eu³⁺掺杂量的增加呈现先增大后减小的趋势,Eu³⁺最佳掺杂量为0.16。     

聚丙烯酸/聚(苯乙烯-丙烯酸)二苯酰基甲烷铕(Ⅲ)配合物的合成及其荧光性能

铕(Ⅲ)和二苯甲酰甲烷(HDBM)形成的有机配合物与聚丙烯酸(PAA)(M_n=5000)、聚(苯乙烯-丙烯酸)(PSAA)(M_n=3000)发生配位反应,分别得到配位聚合物Eu(Ⅲ)-DBM-PAA和NaEu(Ⅲ)-DBM-PSAA,产率分别为89.7%和87.3%.红外光谱、紫外光谱、X光电子能谱测试表明,Eu³⁺分别与PAA,PSAA和DBM-发生配位,元素分析和电导率测定结果证明,1个Eu³⁺分别与PAA中2个链节或PSAA中3个链节的羧基和1个DBM-发生配位.Eu³⁺离子在配位聚合物Eu(Ⅲ)-DBM-PAA和Eu(Ⅲ)-DBM-PSAA中的含量分别为28.46%和12.23%.荧光光谱表明,常温下配位聚合物在紫外光下发出强的红光,主要是Eu³⁺离子的5D0→7F2的能级跃迁.     

Eu2+在M3La3(BO3)4(M=Ca,Sr,Ba)中的发光性质

本文研究了Eu²⁺离子在M_yAl_xBO_y+3/2(1+x)(M=Ca,Sr,Ba)基质中的发光性质及磷和卤素对发光的影响。 采用以H₂和N₂混合气体为还原气氛在高温下进行固相反应的方法合成了一系列磷光体。发现,在CaAl_xBO_2.5+3/2x基质中,当X在0.5～2的范围内时及在Sr_yAl₂BO_{4 6+}基质中,当y在2～6的范围时掺入的Eu³⁺不能被H₂还原为Eu²⁺。其他Eu²⁺激活的磷光体一般都产生f～d跃迁的宽带发射,发射峰的波长随着基质组成的不同可在400～600nm的区间的变化。     

稀土掺杂氟化镁钾纳米晶的合成及其光谱特性

采用微乳液法合成了Eu²⁺,Ce³⁺单掺和双掺KMgF₃纳米晶,分析了样品的结构与形态. 结果表明,所合成的样品均为单相,颗粒粒度分布均匀. 讨论了光谱特性并与高温固相法合成的产物作了对比. 研究发现,在KMgF₃纳米晶双掺体系中,由于Eu²⁺和Ce³⁺竞争吸收激发能,只能观察到Ce³⁺的发射带; 而在KMgF3多晶共掺体系中,因为存在Ce³⁺→Eu²⁺能量传递过程,只能观察到Eu²⁺的发射峰.     

稀土离子与乳铁蛋白结合的光谱研究

用紫外示差光谱、荧光光谱及圆二色谱等方法研究了Tb³⁺和Eu³⁺在pH7.4的条件下与乳铁蛋白及脱铁乳铁蛋白的结合作用.结果表明,Tb³⁺及Eu³⁺可特异性地结合在脱铁乳铁蛋白的两个Fe³⁺结合部位,但不能从已经结合铁的乳铁蛋白中把铁置换出来.测得Tb³⁺ 与这两个部位结合的条件平衡常数为lgK₁=8.48±0.24和lgK₂=6.72±0.18(25℃,0.10mol/L NaCl, 0.10mol/LHepes,pH=7.4). Tb³⁺在这两个位点结合时,蛋白质的构象发生变化.在 Tb³⁺ 与蛋白质的浓度比低时,构象趋于紧缩,色氨酸残基进入疏水的环境;当Tb³⁺结合得较多时,构象转而开放,色氨酸残基转向亲水性环境.但无论哪种情况,Tb³⁺与脱铁乳铁蛋白的结合都不影响蛋白的二级结构.     

柔性镧系金属有机骨架材料比例荧光法检测Fe3+

设计了一个三羧酸柔性配体L,其可提供捕获镧系金属的亲和力及调节配体的能级,并可用于合成同时具有高稳定性和双发射特性的柔性镧系金属有机骨架(Eu-MOF)材料。利用柔性配体到金属的不完全能量转移使得材料出现350 nm和623 nm处的强双发射,构筑了比例荧光传感平台。由于柔性配体不稳定的电子构型以及Eu³⁺和Fe³⁺之间的离子交换,Eu-MOF可用于对Fe³⁺的比例荧光检测。Eu-MOF对Fe³⁺的检出限为0.592μmol/L,并分别在1.0～60.0μmol/L和60.0～90.0μmol/L范围内呈线性关系,响应时间低至3 min。Eu-MOF对Fe³⁺检测具有良好的选择性、抗干扰性以及可回收性,用于实际样品中Fe³⁺检测,加标回收率为98.4%～102.6%。     

二维拉曼相关光谱研究稀土离子Eu3+对血红蛋白结构的影响

用二维拉曼相关光谱技术研究了稀土离子Eu³⁺对血红蛋白结构的影响.结果表明,以Eu³⁺浓度作为微扰,血红蛋白的结构敏感谱带均对微扰敏感,氧化态和自旋态标志谱带1374和1640cm^-1发生了同步变化,且明显先于其它谱带强度的变化,稀土离子Eu³⁺对血红蛋白的作用主要是影响它的氧化态和自旋态.     

Bi3+掺杂对YVO4:Yb3+近红外发光的敏化作用

用主温固相法合成了Yb³⁺、Bi³⁺共掺的YVO₄,研究了Bi³⁺的掺入对YVO₄:Yb³⁺发光光谱的影响和近红外发光的敏化作用.X射线衍射图谱研究表明:掺入Yb³⁺、Bi³⁺之后,基质YVO₄的晶格结构没有发生明显变化.Bi³⁺的掺入不仅显著增强了样品中Yb³⁺的特征远红外发光强度,还使YVO₄:Yb³⁺激发光谱的范围红移,当Bi³⁺掺入的摩尔分数从0增加到0.05时,样品的最强激发峰位置从335nm红移至352 nm,激发光谱范围由300-360 nm扩宽至300-430 nm.优化的Bi³⁺掺入量为0.03.初步讨论了VO₄^3-,Bi³⁺Yb³⁺间的能量传递机理.结果表明Bi^3-的共掺使YVO₄:Yb³⁺样品对长波紫外光的响应性能大大改善,作为一种基于量子剪裁的光谱转换材料,可以更好地匹配太阳光的能量谱,有助于提高硅太阳能电池的光电转换效率.     

全光谱白光发光二极管用Eu3+掺杂Ca2KZn2(VO4)3黄色荧光粉的制备及光学性能

基于蓝光芯片激发黄色荧光粉或近紫外芯片激发三基色荧光粉构建的白光发光二极管(WLED)在青光区域呈现明显的凹口,导致白光的色彩性能不够理想。为了弥补这一缺陷,实现全光谱白光,我们设计了Eu³⁺掺杂Ca₂KZn₂(VO₄)₃黄色荧光粉,其发射波长范围为400~750 nm。在387 nm激发下,在所制荧光粉中可同时获得来自VO₄^3-基团和Eu³⁺的发射光。Eu³⁺在Ca₂KZn₂(VO₄)₃基质中的最佳掺杂浓度(物质的量分数)为0.05,且VO₄^3-基团向Eu³⁺的能量传递效率达到64.9%。基于变温的发射光谱,揭示了所制荧光粉的热稳定性并发现VO₄^3-基团和Eu³⁺的激活能分别为0.538和0.510 eV。此外,将所制黄色荧光粉与商用蓝色荧光粉和近紫外芯片进行封装整合,得到可发射暖白光的WLED器件,其色温和显色指数分别为3843 K和85.8。     

4-甲基苯并-15-冠-5对某些镧系放射性核素的萃取

本文研究了4-甲基苯并-15-冠-5三氯甲烷溶液从苦味酸水溶液中对某些镧系放射性核素(¹⁴⁴Ce、¹⁴⁷Nd、^152+154Eu、¹⁷⁰Tm和¹⁶⁹Yb)的萃取。从斜率分析得出,被萃取状态为1:2:3(金属离子/冠醚/苦味酸根)络合物。在25℃,测定了三价镧系元素的苹取常数(K_ex),得到下列次序:Nd³⁺>Eu³⁺>Ce³⁺>Tm³⁺>Yb³⁺。结果表明,Nd³⁺的离子大小(r=0.995)比其它镧系元素可能更接近4-甲基苯并-15-冠-5环孔的大小。 为了将镧系元素与锕系元素作比较,还测定了4-甲基苯并-15-冠-5对Th⁴⁺、UO₂²⁺和Am³⁺的萃取率,所得到的萃取率次序为Th⁴⁺>Am³⁺UO₂²⁺。实验证明,4-甲基苯并-15-冠-5将可能是溶剂萃取法分离铀和钍的有用试剂。 溶剂和添加剂影响萃取实验表明,在有机相添加正丁醇或异戊醇,或者以高极性的溶剂(例如,硝基苯)替代三氯甲烷,都能显著地增加对镧系元素的萃取。