稀土离子(Eu3+,Tb3+,Ce3+)掺杂ZnAl2O4/SiO2微晶玻璃的制备与发光性能

采用凝胶法分别制备出4.5ZnO-5.5Al₂O₃-90SiO₂(ZAS)以及ZAS[DK]:RE³⁺ (RE=Eu,Tb,Ce) 透明微晶玻璃。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪(PL)等测试手段,研究了稀土离子掺杂浓度对ZAS微晶玻璃的结构和发光性能的影响。XRD结果表明,ZAS[DK]:RE³⁺ (RE=Eu,Tb,Ce)微晶玻璃包含ZnAl₂O₄晶相和SiO₂非晶相,ZnAl₂O₄平均晶粒尺寸约为30 nm,稀土离子的掺杂没有显著改变原来的ZnAl₂O₄晶体结构。TEM结果表明,900 ℃时ZnAl₂O₄从ZAS体系中析出。PL光谱显示,Eu³⁺ 存在 ⁵D₀→⁷F₂跃迁,ZAS[DK]:Eu³⁺在611 nm 处发出强烈的红色光;由于Tb³⁺ 的⁵D₄→⁷F₅ 跃迁,ZAS[DK]:Tb³⁺在541 nm 处发出明亮的绿色光;ZAS[DK]:Ce³⁺ 在381 nm处显示了蓝光发射,对应于Ce³⁺ 的5d→4f 轨道跃迁。ZAS[DK]:RE³⁺ (RE=Eu, Tb, Ce)的PL发射光谱存在着浓度猝灭现象,Eu³⁺、Tb³⁺ 和Ce³⁺的最佳单掺杂摩尔分数分别为20%、20%和3%。CIE色度图表明,ZAS[DK]: RE³⁺ (RE=Eu,Tb,Ce)的色坐标分别位于红光、绿光和蓝光区域。实验结果表明,ZAS:RE³⁺ (RE=Eu,Tb,Ce) 微晶玻璃是一种良好的可用于全色显示的白光LED材料。     

纳米碳管复合凝胶玻璃结构及谱学性能研究

用物理掺杂工艺将纳米碳管引入二氧化硅凝胶玻璃基质, 成功制备了纳米碳管复合凝胶玻璃, 采用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等测试方法对其结构和谱学性能进行了表征. 结果表明, 通过优化掺杂工艺能够实现纳米碳管与基质的均匀复合, 纳米碳管本身的结构在掺杂过程中并未发生改变. 纳米碳管的引入对二氧化硅凝胶玻璃基质的紫外-可见吸收光谱和红外光谱未产生显著影响.     

酞菁锌参杂二氧化硅凝胶基质的光谱学特征

利用溶胶-凝胶技术将四磺化酞菁锌（ZnPcS4）成功地引入到了二氧化硅凝胶基质中，制备了均匀掺杂的有机/无机复合干凝胶。研究ZnPcS4分子在溶胶-凝胶过程中紫外-可见吸收光谱的变化规律以探索其在复合体系中的存在状态。实验表明，在溶胶阶段，随着时间的延长，紫外-可见吸收光谱中单体的吸收峰强度增大，说明凝胶中酞菁单体的浓度增大；而形成凝胶后，随着时间的延长，紫外-可见吸收光谱中单体的吸收峰强度减小，二聚体的吸收峰强度增大，说明由于体系结构和微化学环境的变化，酞菁分子趋向于聚合。     

酞菁锌掺杂二氧化硅凝胶基质的光谱学特征

利用溶胶凝胶技术将四磺化酞菁锌 (ZnPcS4)成功地引入到了二氧化硅凝胶基质中 ,制备了均匀掺杂的有机 /无机复合干凝胶。研究ZnPcS4分子在溶胶凝胶过程中紫外可见吸收光谱的变化规律以探索其在复合体系中的存在状态。实验表明 ,在溶胶阶段 ,随着时间的延长 ,紫外可见吸收光谱中单体的吸收峰强度增大 ,说明凝胶中酞菁单体的浓度增大 ;而形成凝胶后 ,随着时间的延长 ,紫外可见吸收光谱中单体的吸收峰强度减小 ,二聚体的吸收峰强度增大 ,说明由于体系结构和微化学环境的变化 ,酞菁分子趋向于聚合。     

稀土离子(Eu3+,Tb3+,Ce3+)掺杂ZnAl2O4/SiO2微晶玻璃的制备与发光性能

采用凝胶法分别制备出4.5ZnO-5.5Al2 O3-90SiO2 (ZAS)以及ZAS∶ RE3+(RE=Eu,Tb,Ce)透明微晶玻璃.利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪(PL)等测试手段,研究了稀土离子掺杂浓度对ZAS微晶玻璃的结构和发光性能的影响.XRD结果表明,ZAS∶ RE3+(RE=Eu,Tb,Ce)微晶玻璃包含ZnAl2 O4晶相和SiO2非晶相,ZnAl2 O4平均晶粒尺寸约为30 nm,稀土离子的掺杂没有显著改变原来的ZnAl2O4晶体结构.TEM结果表明,900℃时ZnAl2O4从ZAS体系中析出.PL光谱显示,Eu3+存在5 D0→7F2跃迁,ZAS∶Eu3+在611 nm处发出强烈的红色光;由于Tb3+的5D4→7E跃迁,ZAS∶ Tb3+在541 nm处发出明亮的绿色光;ZAS∶ Ce3+在381 nm处显示了蓝光发射,对应于Ce3的5d→4f轨道跃迁.ZAS∶RE3+(RE =Eu,Tb,Ce)的PL发射光谱存在着浓度猝灭现象,Eu3+、Tb3+和Ce3+的最佳单掺杂摩尔分数分别为20％、20％和3％.CIE色度图表明,ZAS∶ RE3+(RE=Eu,Tb,Ce)的色坐标分别位于红光、绿光和蓝光区域.实验结果表明,ZAS∶RE3+(RE=Eu,Tb,Ce)微晶玻璃是一种良好的可用于全色显示的白光LED材料.     

Eu3+掺杂ZnAl2O4/SiO2微晶玻璃制备与发光性能

采用溶胶-凝胶法制备Eu3+掺杂的Zn Al2O4/Si O2(ZAS)块状透明微晶玻璃发光材料。利用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱(PL)等测试手段,系统研究了不同Eu3+掺杂浓度对ZAS发光性能的影响以及不同热处理温度对ZAS∶Eu3+发光性能的影响。结果表明,ZAS∶Eu3+在611 nm处具有强烈的红光发射峰,发射强度随着Eu3+掺杂浓度的增加,出现浓度淬灭效应,当掺杂量为20mol%时,发光强度最大;随着热处理温度的升高,存在高温淬灭效应,当热处理温度为900℃时,材料发光强度最优。CIE色度图分析表明,ZAS∶0.20Eu3+是一种潜在、优良的红光显示微晶玻璃材料。     

柠檬酸溶胶凝胶法合成LiCoO2的晶体结构研究

用柠檬酸为络合剂,采用溶胶凝胶法按照Li ∶Co2 =1∶1合成锂钴氧化物。利用热分析TG-DSC、X射线衍射、红外光谱、共焦显微Raman光谱和透射电子显微技术分析了锂钴氧化物凝胶体晶化过程及在不同煅烧温度下合成的LiCoO2晶体结构的变化。结果表明:煅烧温度由400℃升高到700℃时,晶体颗粒尺寸增大,其尺寸大小约20~40 nm,但在800℃时有所减小。光谱分析和电子衍射结果表明,随着煅烧温度的升高,LiCoO2晶体结构由改性尖晶石结构转变为层状岩盐结构。在改性尖晶石结构中,二价钴离子占据氧四面体间隙,三价钴离子占据氧八面体间隙;层状结构中,只有三价钴离子占据氧八面体间隙。     

基于初始应变变化的自组装螺旋变形有限元分析

螺旋结构是自然界和工程应用中的基本形态,在不同几何和力学条件下可实现多种形态间的相互转变。本文以双层薄弹性材料结构模型为例(长度L>>宽度W>>厚度H),利用层间存在的不同初始应变,采用三维有限元模拟方法,分析了结构的形态转变情况。结果表明:当加载单层预应变(ε1=0.25)时,改变几何主轴和初始应变主轴方向间的错配角φ,可实现弹性带在圆环、螺旋形、不完整柱形间相互转变;当加载双层预应变(ε1=-ε2=0.25)时,同时改变几何错配角,可实现弹性带在"轮毂"形、纯扭转、一般扭转间的自组装螺旋相互转变。     

四磺化酞菁镍复合乙烯基改性二氧化硅凝胶玻璃的谱学性能研究

采用溶胶-凝胶工艺,以正硅酸乙酯(TEOS)和乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为硅源,以VTES中的乙烯基(CH=CH2)为有机改性剂,制备乙烯基改性二氧化硅凝胶玻璃,并在此过程中将四磺化酞菁镍(NiTSPc)掺杂其中制得复合凝胶玻璃.所得样品分别进行红外(IR)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱的表征以测试其组成、结构和NiTSPc在复合体系中的存在状态.结果表明,VTES中的乙烯基被成功地引入SiO2网络并实现了对其改性;复合凝胶玻璃中NiTSPc的掺杂对基质的组成、结构未产生影响;NiTSPc在乙烯基改性后的凝胶玻璃基质中得到很好的分散,基本以单体形式存在.对所得结果进行了分析讨论.     

二维含镧链异核金属化合物的合成、结构和磁性研究

水热法合成了3个层状异核金属化合物[Ln(idaH)M(ida)₂]_n·0.5nH₂O,(H₂ida=亚氨基二乙酸,Ln=Nd,M=Co (1);Ln=La,M=Co (2);Ln=La,M=Ni (3))。进行了晶体结构测定,红外光谱分析、能谱分析与磁性能分析。3个化合物除金属原子不同外具有相同的结构,其晶体都属于单斜晶系,C2/c空间群。单晶结构表明该结构含有由十配位的Ln通过羧基氧连接而成的链,六配位的3d金属(Co、Ni)交替地处在链的两边,形成了带状结构,带状链通过配体连成二维结构,通过氢键形成三维骨架。