Li＋-CaxPb1－xTiO3湿敏纳米薄膜的激光拉曼光谱、晶格畸变和激光显微组织——应用“软模理论”解谱

测定了标题物Li^＋-Ca_xPb_1－xTiO₃ (缩写为Li-CPT, 其中x＝0.35, Li/Ti＝1.0%, mol/mol, 850 ℃/h)的激光拉曼光谱(LRS)和激光显微组织, 并与湿敏性能极差的纯钛酸铅PbTiO₃ (缩写为PT)以及不同钙掺杂量的钛酸铅Ca_xPb_1－xTiO₃ (缩写为CPT, x＝0.08, 0.16, 0.24, 0.32, 0.40)的LRS进行比较, Li-CPT以及CPT的LRS与PT的LRS相比有很大差别,仅在75, 125, 190, 273和585 cm^－1出现五个谱峰. 应用“软模理论”将其分别归属于PT四方晶相的五个特征单模E(1TO), A₁(1TO), E(2TO), B₁＋E和A₁(3TO)的红移及宽化, PT的其它五个特征单模在Li-CPT及CPT的谱图中完全消失或被淹没. 对于这种拉曼活性的降低, 可以根据“软模理论”与晶格畸变作用的关联加以解释. Pauling离子半径较小的Ca^2＋的掺杂, 等价取代了半径较大的Pb^2＋的晶格位置, 降低了四方晶相畸变度δ＝c/a和不对称性导致的各向异性, 不单消除了薄膜冷却时位移型相变可能引起的破裂, 而且改变了晶格中氧八面体“TiO₆”及十二面体“PbO₁₂”的几何结构和电荷分布, 改变了晶格c轴上M-O (M＝Ti, Pb)键的化学环境, 直接阻尼了M—O键的伸缩振动软模, 减小了电偶矩及其自发极化, 使Li-CPT的振动模的拉曼活性大大降低, 因此LRS提供了一种表征晶格畸变的有效方法, 反过来也佐证了“软模理论”可以用来解释拉曼光谱.     

一种修饰钙掺杂钛酸铅湿敏纳米薄膜的新方法——钾修饰薄膜的制备、湿敏特性和结构表征

为了使感湿性能很差的钛酸铅湿敏改性，选取Ti(O-n-Bu)_4，Pb(OAc)_2和Ca (OAc)_2为起始物，采用溶胶-旋涂法以及烧结晶化过程，在镀有Ag-Pd合金叉指电 极的α-Al_2O_3基片上制备了钾修饰的钙掺杂钛酸铅纳米湿敏薄膜(K~+-Ca_xPb_ (1-x)TiO_3，缩写为K-CPT)。在(20 ± 0.1) ℃常温下、相对湿度RH=8.0%～93.6 之间5个检测点上测试了K-CPT的阻-温特性，并与纯钛酸铅薄膜（PT）、钙掺杂钛 酸铅薄膜(CPT)以及锂修饰的钙掺杂钛酸铅薄膜(Li-CPT)进行了比较，对工艺进行 了正交实验和研究。结果表明：在x = 0.35，K~+含量为1%(K/Ti, mol/mol)，以及 850 ℃/1h的烧结晶化成瓷条件下，所制得的陶瓷薄膜在RH=8.0%～93.6%的实测范 围内，灵敏度S=3.3*10~3，感湿响应时间τ=15s，湿滞 ≤ ±2%；而在RH=0%～ 100%的全湿范围内，总的电阻值降低值约为10~4 kΩ，即全湿范围内的灵敏度可达 四个数量级；S=10~4kΩ/100△RH(%)。通过XRD，SEM和TEM手段对薄膜的晶相结构 及显微结构进行了表征，薄膜为四方多晶，具有网状孔道和岛形晶界，晶粒呈极度 化定向排列的电畴结构，粒度为10nm，岛的平均面积为4μm*5μm。     

稀土乙酰丙酮络合物的激光拉曼和红外光谱(Ⅰ)

本文测定了15个一水稀土乙酰丙酮络合物的激光拉曼和红外光谱,在401、415cm~(-1)附近的拉曼谱带对不同稀土离子表现敏感,它们随原子序数变化呈现“四分组”效应,这是第一次在振动光谱中观察到的镧系递变规律。该系列络合物的振动频率变化亦符合镧系“斜W”效应的规律,这些特征规律为确认401、415cm^-1附近谱带为M-O拉伸振动提供了最好的证据。实验结果同时可用于讨论M-O键的性质。     

稀土乙酰丙酮络合物的激光拉曼和红外光谱(英文)

本文测定了15个一水稀土乙酰丙酮络合物的激光拉曼和红外光谱。结果表明在401、415cm~(-1)附近的拉曼谱带对不同稀土离子表现敏感。它们随原子序数变化呈现“四分组效应”。这是第一次在振动光谱中观察到的镧系递变规律。该系列络合物的振动频率变化也符合镧系“斜W效应”规律。这些特征规律为确认401、415cm~(-1)附近谱带为M-O拉伸振动提供了极好的证据。从络合物M-O振动频率,近似地利用双原子分子关系式计算得到M-O拉伸振动的力常数,当进一步研究力常数与络合物稳定常数对数关系时,发现以Eu为交点得到轻、重稀土斜率显著不同的两条直线。重稀土乙酰丙酮络合物的稳定常数的对数变化很小,而力常数则有显著的变化,可见力常数是描述络合物的更敏感的结构参数。在红外光谱中,随着稀土金属离子与乙酰丙酮的络合,C=O基拉伸频率降低,这意味着络合时伴有电荷迁移发生。从C=O基和C(?)C基红外吸收随原子序数的变化表明,乙酰丙酮大环中,负电荷倾向非定域。虽然通常认为稀土乙酰丙酮络合物是离子型的,但实验结果表明,有一定的共价成份存在。     

不同烧结温度对PMN基铁电陶瓷B位有序度的影响

本文研究了不同烧结温度下,CuO添加对0.94PMN-0.06PT(PMN-6PT)弛豫铁电陶瓷B位化学有序度的影响。拉曼和XRD分析结果表明,不同的烧结温度下,离子取代不同,对B位有序度的影响不同。烧结温度在950℃时,主要是Cu2+进入晶格,不影响B位化学有序度;烧结温度在1 080℃时,主要是Cu1+进入晶格,B位化学有序度改变。介温测试所表现出来的弛豫特性与拉曼分析有序度的结果相一致。     

古墓出土猫眼宝石的分析鉴定

采用电子探针显微分析仪(EPMA)和RM-1000型显微激光拉曼仪(LRS)测定了古墓出土、具有猫眼效应的宝石戒面的矿物成分以及其中所含有元素,为确定此宝石为金绿猫眼提供了有力地佐证.     

不同烧结温度对PMN基铁电陶瓷B位有序度的影响

本文研究了不同烧结温度下, CuO添加对0.94PMN-0.06PT(PMN-6PT)弛豫铁电陶瓷B位化学有序度的影响。拉曼和XRD分析结果表明, 不同的烧结温度下, 离子取代不同, 对B位有序度的影响不同。烧结温度在950℃时, 主要是Cu²⁺进入晶格, 不影响B位化学有序度;烧结温度在1 080℃时, 主要是Cu¹⁺ 进入晶格, B位化学有序度改变。介温测试所表现出来的弛豫特性与拉曼分析有序度的结果相一致。     

硒化镉量子点膜的拉曼光谱及拉曼成像分析

研究了CdSe量子点膜的Raman光谱,发现CdSe量子点的横模(TO)振动活性较强,表面模(SO)、纵模(LO)振动不明显。比较了量子点、氧化三辛基膦及十六胺的Raman光谱,证明量子点表面大部分区域被十六胺及二辛胺修饰。在此基础上,对量子点膜的TO模振动及C-H弯曲振动峰进行了Raman成像分析,并与明场图像进行了对比,表明拉曼成像信号对量子点膜的表面变化非常敏感。     

可见光响应的硫掺杂TiO2的制备、表征及其光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了硫掺杂TiO2光催化剂粉末.光催化降解罗丹明B实验结果表明,钛酸四丁酯与硫脲的摩尔比Ti/S=2.7∶ 1,经600℃热处理后光催化活性最佳.通过紫外可见漫反射吸收光谱(DRS)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)以及表面光电压谱(SPS)等研究结果表明,适量的硫掺杂导致TiO2有效地抑制晶相转变.在热处理过程中由S2-被氧化为S4+并进入TiO2晶格中取代部分Ti4+,发生晶格畸变,带隙变窄,使催化剂吸收光谱红移至550 nm,诱发可见光活性.     

氮气笼型水合物的激光拉曼光谱

在253K和16MPa的压力下,于实验室内合成了氮气水合物,用显微共焦拉曼光谱对其N-N和O-H键伸缩振动的光谱特征进行了研究．结果表明,氮气水合物中的N-N和O—H键的拉曼峰分别为2322．4和3092．1cm^-1,与天然的空气水合物中的数据十分接近．另外,还测定了液氮和溶解于水中的氮分子中N—N键的拉曼峰值,分别为2326．6和2325．0cm^-1．氮气笼型水合物分解的拉曼谱图表明,氮分子同时进入水合物的大笼和小笼中,但由于氮分子在大、小笼中的环境氛围十分接近,其拉曼位移相差不大,故拉曼谱图只能显示N—N键伸缩振动一个峰．     

反应物分散条件对Li1+xV3O8电化学性能的影响

以Li₂CO₃和NH₄VO₃为原料,在不同条件下合成了锂离子电池正极材料用Li_1+xV₃O₈。研究了反应物的分散条件和煅烧温度对产物晶型结构、形貌及电化学性能的影响。 XRD、IR和SEM结果表明,用超声波在无水乙醇中分散反应物得到的前驱体于550 ℃下煅烧,所得产物Li_1+xV₃O₈结晶度低、粒径小、形貌均匀。 充放电、循环伏安等结果表明,该材料在充放电过程中极化低、嵌脱锂位置多、循环稳定性好。 在0.5 C放电条件下,第2次循环放电容量达到268 mA·h/g,100次循环后容量仍保持210 mA·h/g以上。     

溶胶-凝胶法合成超细Li2+xRExSi1-xO3及其离子导电性

用溶胶－凝胶法合成了Ｌｉ２＋ｘＲＥｘＳｉ１－ｘＯ３（ＲＥ＝Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ；ｘ＝０～０．１５），用ＤＴＡ－ＴＧ，ＸＲＤ，ＴＥＭ及交流阻抗等技术对样品的结构、形貌、粒径及离子导电性等进行了观察和测试。基固淮体形成范围是０〈ｘ≥０．０９；平均粒径为１００ｎｍ；在固溶体范围内，样品电导率随掺 增加而增高；与传统的固相反应合成方法相比，该法可使样品的生成温度降低，离子导电性提高。     

Li_2SrSiO_4:Eu~(2+),Nd~(3+)中Eu~(2+)和Nd~(3+)的光谱性质和能量传递

在还原气氛下采用高温固相法制备了Li2SrSiO4:Eu2+,Nd3+发光材料,测量了它们的可见和近红外激发光谱和发射光谱及Eu2+的荧光寿命,研究了Eu2+和Nd3+掺入对其发光性质的影响。结果表明,当Eu2+的浓度为0.01,Nd3+的浓度为0.05时,样品的近红外发光强度最强;Eu2+的发射光谱和Nd3+激发光谱之间的光谱交叠范围较大,Eu2+和Nd3+之间存在着高效无辐射能量传递,能量传递效率约为55.7%,Eu2+的掺入可显著地敏化Nd3+的近红外发光。     

Li+共掺杂对Er3+-Yb3+∶TiO2紫外、可见和红外发光同步增强研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Li+共掺杂的Er3+-Yb3+∶TiO2粉末。976 nm激光激发下在波长350~1700 nm范围内观察到了紫外、蓝色、绿色和红色上转换发光和红外下转换发光。随着Li+共掺杂浓度由0增大到20mol%,Er3+-Yb3+∶TiO2的紫外、可见和红外发光强度同步增强。低Li+共掺杂浓度引起的Li+固溶以及高Li+共掺杂浓度引起的相变过程相继破坏了Er3+的晶体场对称性,导致紫外、可见和红外发光显著增强。结果表明共掺杂Li+是一种提高Er3+掺杂材料发光性能的有效方法。     

Li+共掺杂对Er3+-Yb3+:TiO2紫外、可见和红外发光同步增强研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Li+共掺杂的Er3+-Yb3+:TiO2粉末.976 nm激光激发下在波长350～1700nm范围内观察到了紫外、蓝色、绿色和红色上转换发光和红外下转换发光.随着Li+共掺杂浓度由0增大到20mol%,Er3+-Yb3+:TiO2的紫外、可见和红外发光强度同步增强.低Li+共掺杂浓度引起的Li+固溶以及高Li+共掺杂浓度引起的相变过程相继破坏了Er3+的晶体场对称性,导致紫外、可见和红外发光显著增强.结果表明共掺杂Li+是一种提高Er3+掺杂材料发光性能的有效方法.     

新型锂盐Li[CF3BF3]电解液的制备与性能

制备了1种高纯度的新型锂盐三氟甲基三氟硼酸锂(Li[CF3BF3]),通过核磁共振(NMR)、元素分析(EA)及离子色谱(IC)对其结构进行表征和杂质分析.采取示差扫描量热(DSC)、交流阻抗(EIS)、循环伏安(CV)和扫描电镜(SEM)等方法研究了1 mol/L Li[CF3BF3]-EC/EMC/DMC(体积比5∶3∶2)电解液的物化和电化学性质.结果表明,Li[CF3BF3]基电解液的电导率和Li+迁移数远高于LiBF4,氧化电位高达5.91 V(vs.Li+/Li),在镍电极表面能观察到可逆的锂沉积-溶出过程,并对Al箔表现出优良的钝化性能.研究了Li[CF3BF3]基电解液的电导率与温度和浓度、黏度与浓度的变化规律,以及一系列浓度电解液的相变规律.Li/C半电池测试结果表明,—CF3取代LiBF4的1个F原子后,其衍生产物Li[CF3BF3]明显改善了电解液与人造石墨的相容性.     

柠檬酸络合法合成锂离子电池正极材料

90年代初,Sony技术能源公司首先使LiCoO2/C锂离子"摇椅"蓄电池[1]商品化.但由于Co价格较贵,生产成本高以及污染环境缺缺点,限制了Co的使用.     

Li+,Eu3+共掺杂La2MoO6红色荧光粉的Pechini法合成及近紫外/蓝光激发下的发光特征

采用Pechini法合成了白光LED用红色荧光粉La_1.9-xMoO₆:0.10Eu³⁺,xLi⁺(x=0,0.10,0.20,0.25),并对样品分别进行了X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDX)以及荧光光谱(PL)等技术手段分析。 PL光谱显示该荧光粉可被近紫外光(395 nm)和蓝光(466 nm)有效激发,产生616和623 nm强的红光发射,归属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂电偶极跃迁。该荧光粉与近紫外LED芯片(370~410 nm)和蓝光LED芯片(450~470 nm)均匹配良好,具有潜在的商业应用价值。 共掺Li⁺离子作为敏化剂能显著提高荧光粉的发光强度,且最优掺杂量为x=0.20。     

快速合成宽带激发、窄带发射白光LED用Li2CaSiO4∶Eu2+蓝-绿荧光粉

采用微波辅助法合成了蓝-绿色荧光粉Li2CaSiO4∶Eu2+,该荧光粉能很好的与紫外光及蓝光LED匹配。分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和激发-发射光谱(PLE/PL)对样品进行了表征。X射线衍射数据与标准卡片PDF#27-290很好吻合。扫描电镜测试表明样品粒径在2~5μm。在紫外光和蓝光激发下,Li2CaSiO4∶1%Eu2+发射主峰位于478 nm,对应于Eu2+的t2g→8S7/2电子跃迁,半高峰宽31 nm。样品发光性能与Eu2+掺杂浓度有关,且Eu2+的最佳掺杂浓度为1%。合成的样品色坐标为(0.09,0.24),可作为白光LED用蓝-绿色荧光材料。     

Properties and Structure of Spinel Li‐Mn‐O‐F Compounds for Cathode Materials of Secondary Lithium‐ion Battery

The spinel Li‐Mn‐O‐F compound cathode materials were synthesized by solid‐state reaction from calculated amounts LiOH‐H₂O, MnO₂(EMD) and LiF. The results of the electrochemical test demonstrated that these materials exhibited excellent electrochemical properties. It's initial capacity is ‐ 115 mAh.g¹ and reversible efficiency is about 100%. After 60 cycles, its capacity is still around 110 mAh.g¹ with nearly 100% reversible efficiency. The spinel Li‐Mn‐O‐F compound possibly has two structure models: interstitial model [Li]‐[Mn³⁺_xMn⁴⁺_2‐x]O₄F_δ, in which the fluorine is located on the interstice of crystal lattice, and substituted model [Li]‐[Mn³⁺_xMn⁴⁺_2‐x]O_4‐δF_δ, which the fluorine atom substituted the oxygen atom. The electrochemical result supports the interstitial model [Li][Mn³⁺_xMn⁴⁺_2‐x]O₄F_δ.