SrZn2(PO4)2:Sn2+,Mn2+荧光粉的发光性质及其能量传递机理

采用高温固相法制备了SrZn₂(PO₄)₂:Sn²⁺(SZ₂P:Sn²⁺), SrZn₂(PO₄)₂:Mn²⁺(SZ₂P:Mn²⁺), SrZn₂ (PO₄)₂:Sn²⁺, Mn²⁺(SZ₂P:Sn²⁺, Mn²⁺) 荧光粉. 通过X射线衍射、激发和发射光谱详细研究了荧光粉的物相和发光性质. 在SrZn₂(PO₄)₂ 基质中, Sn²⁺离子发射光谱是峰值位于461 nm宽带谱, 归属于Sn²⁺离子的³P₁→¹S₀能级跃迁, SZ₂P:Mn²⁺激发光谱由基质吸收带(200–300 nm)和位于352, 373, 419, 431和466 nm的一系列激发峰组成, 分别对应Mn²⁺离子的⁶A₁(⁶S)→⁴E(⁴D), ⁶A₁(⁶S)→⁴T₂(⁴D), ⁶A₁(⁶S)→[⁴A₁(⁴G), ⁴E(⁴G)], ⁶A₁(⁶S)→⁴T₂(⁴G)和⁶A₁(⁶S)→⁴T₁(⁴G)能级跃迁, 因此, SZ₂P:Sn²⁺ 的发射光谱与SZ₂P:Mn²⁺的激发光谱有较大范围的重叠. 结果表明Sn²⁺对Mn²⁺发光有明显的敏化作用. 基于Dexter电多极相互作用能量传递公式和Reisfeld近似原理分析, 荧光粉SZ₂P:Sn²⁺, Mn²⁺中Sn²⁺-Mn²⁺离子之间的能量传递机理属于电四极-电四极相互作用引起的共振能量传递, 并计算出Sn²⁺-Mn²⁺离子之间能量传递临界距离R_c ≈ 1.78 nm. 通过改变Sn²⁺, Mn²⁺离子掺杂浓度, 实现了荧光粉发光颜色的调节, 在254 nm短波紫外激发下荧光粉发出较强的蓝白光. 研究结果表明SZ₂P:Sn²⁺, Mn²⁺荧光粉有望应用于紧凑型节能灯照明领域, 随着半导体紫外芯片技术的发展, 有潜力应用于未来的白光发光二极管照明领域.     

剪切作用下PA1010/PP共混物的形态与性能研究

通过动态保压注射成型方法制备了聚酰胺1010/聚丙烯(PA1010/PP)共混物,并研究了形态与性能的关系.力学性能测试结果表明在熔体冷却过程中施加剪切可以大大提高共混物的拉伸强度、拉伸模量和缺口冲击强度,当PP的质量分数为20%时,共混物的缺口冲击强度达到21.3kJ/m2,是静态样的3倍多,拉伸强度达到50.9MPa,是静态样的1.5倍.扫描电镜(SEM)结果表明在动态保压样的横断面可以观察到剪切诱导的形态,中间是芯层,围绕着芯层的是剪切层,最外面是皮层,相区尺寸显著减小、分散相分散更趋均匀,特别是PP的质量分数为20%时,相区尺寸从原来的约3.9μm降低到约1.4μm.动态保压样机械性能的提高归因于剪切作用下独特相形态的形成,分子链沿流动方向的取向是拉伸强度提高的主要原因,而剪切使分散相颗粒变小和剪切层中分子链的取向是冲击强度提高的主要原因.     

α-Al2O3(0001)表面弛豫及其对表面电子态的影响

在周期边界条件下的κ空间中 ,采用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势法 ,对最外表面终止层为单层Al的α Al2 O3 超晶胞 (2× 2 ) (0 0 0 1)表面结构进行了弛豫与电子结构计算研究 .结果表明 ,最外表面Al-O层有较大的弛豫 ,明显地影响了表面原子与电子结构 ,布居分析表明表面电子有更大的几率被定域在O原子的周围 ,表现出O的表面态 .进一步分析了表面弛豫前后表面电子密度、态密度变化 ,表面能级分裂主要来自于O的 2 p轨道电子态变化 .通过对比弛豫前后的表面电子局域函数 (ELF)图 ,分析了表面成键特性 .     

MoS2非贵金属电催化剂担载对p-InP光阴极分解水性能的影响

将MoS₂电催化剂担载在InP光阴极表面,提升了InP光阴极光电化学分解水产氢性能,确定了最优的MoS₂电催化剂担载电量为15mC·cm^-2;在担载前后,开启电势由-100mV移动至120mV;在-0.35VvsRHE时,电流密度由15mA·cm^-2提升至43mA·cm^-2。另外,通过改变入射光强和加入电子牺牲剂的方法进一步研究了MoS₂担载InP光阴极产氢反应的限制步骤为光生电子与空穴在InP表面的复合。     

LiNbO3不同晶面的光催化产氢性能

研究了LiNbO₃（001）、（100）和（110）晶面的光催化产氢性能。（001）、（100）和（110）3个晶面光催化产氢性能之比为7.8：1.3：1.0。LiNbO₃[001]晶向存在电偶极矩和自发极化,有利于增加光生电子和空穴的分离效率,减少光生电子和空穴的复合,提高LiNbO₃（001）面的光催化活性。LiNbO₃（001）面的空穴有效质量最小,有利于光生空穴的迁移,从而减少光生电子和空穴的复合,也有利于光催化性能的提高。     

一种CdⅡ-MOF作为传感Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的多响应荧光探针

通过水热法合成了一种金属有机骨架[Cd₃(L)₂(H₂O)₉]·9H₂O(MOF 1),其中H₃L=5-(((4-羧基苯基)氧基)甲基)苯-1,3-二甲酸,并通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射和元素分析对其进行了表征。MOF 1表现为一个二维微孔结构,孔隙可利用体积为22.4%。荧光性能研究表明,MOF 1可以用作检测Fe(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的荧光传感器。它具有高选择性和低检测限,而且不受其他离子的干扰。此外,通过金属有机骨架主体和目标分析物客体的紫外可见吸收光谱研究了主体配合物的选择性荧光猝灭机制。这种荧光猝灭的可能机制是荧光共振能量转移。     

原位水解沉积制备高效氮化钽微球太阳能分解水光阳极

利用一种新的原位水解沉积方法,以在高湿度空气中老化的甲醇中作为溶剂,通过乙醇钽水解而成前驱体微球颗粒沉积,制备出了高效的Ta₃N₅微球光电极,其1.6 V（vs RHE）电极电位下的光电流值达到了6.6 mA·cm^-2。相反地,在新鲜的甲醇溶液中没有钽前驱体微球颗粒沉积。这表明甲醇中水的含量对Ta₃N₅微球光电极的形成十分重要。另外,本制备方法也能方便地在其他透明导电衬底上制备出Ta₃N₅。     

水热合成GdVO4:Eu3+晶体随pH值的形貌和性能演变

使用氧化钆、氧化铕和偏钒酸铵为原料,以DTAB为表面活性剂,在不同的反应溶液pH值条件下,采用水热合成法得到了从微米尺度到纳米尺度的一系列钒酸钆荧光粉。通过X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱(PL)等测试手段对不同形貌的样品的物相及微观形貌和发光性能进行表征。结果表明,在强酸环境下,晶体颗粒较大,为微米级,随着pH值的提升,晶体颗粒尺寸变小,进入纳米级,在pH为7,10时,分别得到50 nm以下的纳米晶片,且分散性良好。另外pH=7时观察到更为微小的小晶粒团,相比之下碱性环境下纳米晶片的结晶度较高。发光性能测试表明,样品发光性能随晶粒尺寸和结晶度变化显著。纳米尺度结晶良好的产品发光性能优异。     

纳米酶

纳米酶(Nanozymes)是由我国科学家首次提出的新概念,它是一类具有生物催化功能的纳米材料,能够基于特定的纳米结构催化天然酶的底物并作为酶的代替品。自2007年首次报道以来,全球已有来自于55个国家的420多个研究机构证实了纳米酶的普遍规律。纳米酶的发现第一次揭示纳米材料蕴含一种独特的纳米效应——类酶催化效应。纳米酶作为一种新材料,既有纳米材料本身的理化性质,又有类似酶的催化功能,兼具天然酶与人工酶的优势于一身。其中,纳米结构不仅赋予纳米酶高效催化功能,而且使纳米酶比天然酶稳定,易于规模化生产。另外,纳米酶独特的多酶活性将为设计廉价、稳定、各种各样全新的催化级联反应提供功能分子。纳米酶是多学科交叉融合的典范,2022年被IUPAC评为十大化学新兴技术。在全球从事化学、酶学、材料学、生物学、医学、理论计算等多领域科学家的共同推进下,如今纳米酶已经成为新的研究热点。我国科学家在这一新兴领域一直发挥着引领作用,解析了纳米酶的构-效关系,将其催化活性提高了约1万倍,实现了超越天然酶的理性设计,创造了全球首个纳米酶产品,出版了纳米酶学英文专著,发布纳米酶术语及中国/国际标准化。更可喜的是,纳...     

锂离子电池硅基负极材料的预锂化研究进展

锂离子二次电池已成为日常生活中不可或缺的一部分, 而现有的锂离子电池并不能完全满足电动汽车领域高能量密度的要求, 发展具有高能量密度的电极材料是解决问题的关键. 硅负极因理论比容量高、 脱嵌锂电位低、 来源广泛等优点而备受关注, 但其巨大的体积变化(约300%)以及低的首次库仑效率阻碍了其商业应用. 预锂化技术可以有效提高首次库仑效率、 实现高性能硅基负极, 本文阐述了预锂化的科学必要性, 介绍了各种预锂化的方法以及优缺点, 最后对硅基负极预锂化应用的挑战和前景进行了展望.