磷灰石结构荧光粉Ba10(PO4)6F2:Ce3+,Tb3+的合成、发光和能量传递

采用高温固相法合成了系列Ce~(3+)和Ce~(3+)/Tb~(3+)激活的具有磷灰石结构荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激发和发射(PLE和PL)光谱对样品进行了表征分析。研究结果表明:所合成的荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)具有氟磷灰石结构,样品微观呈现不规则形貌。荧光粉Ba10-x(PO4)6F2∶x Ce~(3+)的相对发射强度随着x增加而增强,当x=0.09时,荧光强度达到最大。荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)的激发光谱为240～330 nm的宽带,发射光谱呈现出Ce~(3+)的5d→4f跃迁紫外光(335和358 nm)发射和Tb~(3+)的4f→4f跃迁绿光(542 nm)发射。光谱特性表明,发光过程中存在Ce~(3+)→Tb~(3+)能量传递,能量传递效率可以达到60%。计算Ce~(3+)和Tb~(3+)的临界距离为0.79 nm,能量传递机理是偶极-偶极交互作用。此外,详细论述了Ce~(3+)和Tb~(3+)之间的能量传递和发光的过程。通过调节Tb~(3+)的掺杂浓度,对荧光粉发光色坐标与Tb~(3+)的掺杂浓度之间的关系也进行了研究,随着Tb~(3+)的掺杂量从0增加0.52,荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)的发射光谱色坐标可以从(0.149 4,0.045 1)蓝色区变化到(0.280 1,0.585 3)绿色区。     

单相氟磷灰石微晶玻璃晶相特征和生物相容性研究

采用熔融-淬火-烧结法制备氟磷灰石微晶玻璃,研究其析晶机制和体外生物相容性.采用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FE-SEM)分析了不同烧结温度下样品的晶相组成和微观结构,利用能量色散X射线光谱仪(EDS)分析了化学成分.结果表明,氟磷灰石是烧结微晶玻璃中的唯一晶相,其晶体可以在较宽的温度范围内析出.显微组织结构致密,显微硬度为644～709 Hv0.1.氟磷灰石晶体在FE-SEM中有针状和多边形两种形态,多边形是短棒状晶体的横断面.低温下,以固相烧结为主,氟磷灰石析晶以表面析晶为主,晶体生长为针形;高温下玻璃液较多,在保温和冷却凝固过程中析出短棒状晶.在37℃温度下将样品在模拟体液中浸泡14 d,SEM/EDS和FT-IR检测结果表明,样品表面包含磷酸根和羟基的吸收带,形成了羟基磷灰石层,可作为骨或牙齿修复材料.     

蓝色荧光粉Sr3LnM(PO4)3F:Eu2+的发光调控

采用高温固相法合成了一系列Eu²⁺激活的Sr₃LnM(PO₄)₃F(Ln=Gd, La, Y; M= Na, K)荧光粉,并通过X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱等对样品的物相结构、形貌和发光特性进行了表征及分析。结果表明:成功合成了Sr₃LnM(PO₄)₃F:Eu²⁺荧光粉,样品的粒径为2~10 μm。荧光粉在蓝光区具有强烈的发射,归属为发光中心Eu²⁺的4f⁶5d→4f⁷跃迁。当基质中的碱金属M由Na变成K时,Eu²⁺的发光颜色由淡蓝色变成深蓝色,色纯度大幅提高,有效地调控了Eu²⁺在氟磷灰石Sr₃LnM(PO₄)₃F中的发光,进而发现了一种通过改变第二层配位原子来调控Eu²⁺发光的策略。     

矾山磷矿石的结构分析与矾山磷矿石晶体的发光性能研究

本文采用X射线衍射、电子探针、扫描电镜等测试手段,对矾山磷矿石及其所含磷灰石和云母单矿物晶体进行了组成与结构的分析,并采用jade5软件计算了磷灰石及云母的晶体化学式.通过分析矾山磷灰石的荧光光谱,初步研究了其发光性能.结果表明:矾山磷矿石样品主要由磷灰石及镁黑云母晶体组成.所含磷灰石为氟磷灰石,晶胞参数为:a=0.940 nm,c=0.689nm,该矿物晶体有发光性能,其发光性能与其所含Ce元素有关.所含云母为镁黑云母,晶胞参数为:a=0.534 nm,b=0.927 nm,c=1.024 nm,β=100.092°.     

25 ℃时Ca5(AsxP1－xO4)3F固溶体的溶解度与稳定性研究

通过在25 ℃和不同pH值条件下对人工合成Ca₅(As_xP_{1－xO4)3F固溶体的溶解实验, 确定其稳定存在的pH值范围, 得出它的溶度积和生成的自由能(ΔGf⁰), 并讨论其用于沉淀法处理含砷废水的可行性. 结果表明, Ca5(AsxP1－xO4)3F固溶体在水中的溶解度和稳定范围与pH有关. 在酸性条件下, 水溶液中的As的浓度要比同种样品在中性和碱性条件下的浓度高10倍以上. Ca5(AsxP1－xO4)3F固溶体溶解时, As的浓度随着P∶As物质的量比升高而降低. 计算结果表明, 在25 ℃和pH＝6的条件下, Ca5(AsxP1－xO4)3F固溶体的溶度积和自由能随着P∶As摩尔比的升高而降低.}     

CaO-MgO-Al2O3-SiO2-P2O5-(F)微晶玻璃的析晶及特征

采用熔融法制备了不同P2O5及F含量的CaO-MgO-Al2O3-SiO2-P2O5-(F)基础玻璃试样,研究了CaO-MgO- Al2O3-SiO2-P2O5-(F)系微晶玻璃的析晶及特征.结果表明:在CaO-MgO-Al2O3-SiO2-8.0wt;P2O5玻璃中,表面析晶和内部析晶同时存在,析出晶体主要为钙长石(CaAl2Si2O8)相、硅灰石(CaSiO3)和α-磷酸钙(Ca3(PO4)2).玻璃中P2O5含量的提高抑制玻璃的表面析晶,同时促进了玻璃的整体析晶和α-磷酸钙晶体析出.同时添加P2O5和F的玻璃试样以整体析晶为主,析出晶体为块状氟磷灰石和粒状钙长石相.     

Na2 O-B2O3-SiO2-CaO-P2O5-F生物微晶玻璃制备与性能研究

采用烧结法,选用Na2O-B2O3-SiO2为基础玻璃(NBS),按照氟磷灰石组成配比添加CaO,P2O5,CaF2三种组分,制备Na2O-B2O3-SiO2-CaO-P2O5-CaF2生物微晶玻璃.利用差热分析、X射线衍射分析及扫描电镜等测试手段对微晶玻璃物相、微观结构进行了测试和分析,并采用模拟体液对样品的生物活性进行了验证.结果表明:随着热处理温度升高,样品的晶化程度逐步提高,当热处理温度在750℃时,可以获得主晶相为氟磷灰石,晶粒尺寸在100 nm左右、其晶化率≥80;的微晶玻璃样品,通过模拟体液浸泡实验证明了样品具有一定的生物活性.     

沉积碳氟磷灰石中痕量碘的SIMS定量分析

采用合成的标样对微细碳氟磷灰石中痕量碘进行了离子探针（ＳＩＭＳ）定量分析，给出了碘浓度与其二次离子相对强度的线性方程，对不同组构类型的沉积磷灰石进行的ＳＩＭＳ微区显微分析表明：针柱状结晶良好的微细磷灰石含碘很低，碘主要富集于生物成因的超微莓球磷灰石中。碘在磷块岩中分布不均匀性是受其超微组构制约的，ＳＩＭＳ微区分析深入地揭示了富碘磷块岩中碘的赋存特征。该法也可应用于生物骨骼、化石等磷酸盐样品中卤素的     

贵州瓮福地区磷酸盐矿物类型的初步研究

对瓮福地区磷酸盐矿物类型进行了初步研究,结果表明,磷酸盐矿物类型主要为白云质磷质岩、磷质岩、泥质磷质岩及硅质磷质岩,属于碳氟磷灰石;发现了碳氟磷灰石的形态类型与沉积环境密切联系;内含丰富的藻类化石及其碎屑,其中有部分可重结晶结构,以细晶和微晶为主,不同形态和粒级的磷凝胶内碎屑、球粒、藻生物等颗粒与不同结构的磷质、白云质、泥质、硅质等填隙物,以多种形式构成的一系列颗粒结构磷块岩。