白光LED用铽铕共掺镓酸锌微晶玻璃的制备、结构与发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Tb3+/Eu3+共掺ZnGa2O4微晶玻璃,研究了热处理温度对材料显微结构的影响以及不同稀土离子掺杂材料的发光性能.结果表明干凝胶样品在800～900℃温度热处理后可得到透明的含尖晶石结构ZnGaO4微晶玻璃,在1000℃热处理时由于SiO2非晶基体晶化析出三方Zn2SiO4与六方SiO2晶相导致样品失透.在微晶玻璃中具有ZnGa2O4纳米晶到Tb3+与Eu3+的能量传递.在900℃热处理Tb3+/Eu3+∶ZnGa2O4微晶玻璃样品中,Tb3+与Eu3+分别发射绿光和红光,并与ZnGa2O4纳米晶发射的蓝光组合成近白光发射.     

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。     

二氧化硅凝胶玻璃基质中原位合成镍酞菁的动力学研究

实现酞菁材料化进而器件化的一个重要途径是将其引入到固相基质制备酞菁掺杂的复合材料。文章以邻苯二腈和可溶性镍盐为反应试剂,通过一定温度的热处理,采用原位合成技术在二氧化硅凝胶玻璃基质中原位合成镍酞菁,制备了复合凝胶玻璃材料, 并用紫外-可见吸收光谱表征了其制备过程。由于镍酞菁在可见光区域有明显吸收,以镍酞菁物理掺杂的复合凝胶玻璃作为参照,用670 nm处的吸光度来计算原位合成镍酞菁的量。研究了原位合成动力学,拟合出原位合成NiPc的量与加热时间的关系曲线。拟合曲线呈“S”形,与Avrami-Erofeev公式相符。由此推导出在180, 185, 190, 195和200 ℃时的反应级数分别是4.5, 4.5, 3.7, 3.2, 1.9。     

氯铟酞菁光稳定性及光限幅循环特征研究

借助氯铟酞菁(InPcCl)溶液在激光轰击及日照过程中UV-Vis吸收光谱的改变以研究其光稳定性,并采用开孔Z-扫描技术对其光限幅效应及其循环特性进行跟踪研究。结果表明,InPcCl具有良好的光限幅循环特征和在激光轰击下的稳定性,相反,其在日光照射下的稳定性很差。提出了导致这种差异的原因。     

表面修饰纳米碳管复合二氧化硅凝胶玻璃的制备研究

采用羧基化、酰氯化和酰胺化等三步化学反应实现了r-氨基丙基三乙氧基硅烷(NH₂(CH₂)₃Si(OC₂H₅)₃,APTES)对纳米碳管(CNTs)的表面修饰。在此基础上,采用溶胶-凝胶工艺将其引入到二氧化硅凝胶玻璃中,并通过红外IR光谱、扫描电子显微镜SEM分析测试方法对所得样品的组成和结构进行表征。结果表明,经过一系列的化学处理,成功实现了CNTs与APTES的共价键合而达到表面修饰的效果。溶胶-凝胶过程中,先驱液中正硅酸乙酯(Si(OC₂H₅)₄,TEOS)、r-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷(CH₂OCHCH₂O(CH2)₃Si(OCH₃)₃,GPTMS)、CNTs-APTES分别发生水解,并经过共同聚合反应形成二氧化硅三维网络结构,而CNTs也借助于APTES而被化学键合到二氧化硅网络中,实现了在二氧化硅凝胶玻璃基质中的均匀分散,从根本上克服了CNTs在固相基质中团聚的问题。     

Au纳米颗粒的制备及光限幅效应研究

分别采用两相法和水相法制备颗粒大小不同的Au纳米颗粒,通过紫外-可见吸收光谱和电子透射显微镜研究了表面保护剂剂量与粒径大小关系,发现表面保护剂增加会使Au纳米颗粒粒径降低,且分级纯化法会降低粒径分布范围.在此基础上对不同方法制备的Au纳米颗粒进行非线性光限幅测试.两相法制备的Au纳米颗粒的光限幅阈值比水相法制备的Au纳米颗粒低,但随着入射能量的增大,水相法制备的Au纳米颗粒的光限幅效果优于两相法Au纳米颗粒.     

钒氧酞菁与萘酞菁的光限幅循环特性及光稳定性研究

采用Z-扫描测试技术及UV/Vis吸收光谱研究钒氧酞菁(VOPcs)与萘酞菁(VONcs)的光限幅循环特性及光稳定性。结果表明,钒氧2,11,20,29-四取代叔丁基-2,3-萘酞菁最初表现出最好的光限幅效应,但光稳定性较差。钒氧2,9,16,23-四取代苯氧基-29H,31H-酞菁具有较强的光限幅效应和良好的光稳定性,是一种有应用前景的光限幅材料。探讨了VOPcs与VONcs的光解机理。     

锌酞菁配合物的线性与非线性光学性质研究

利用UV-Vis吸收光谱、荧光光谱及开孔Z扫描技术对五种锌酞菁配合物的DMF溶液进行了线性与非线性光学性质的表征;并以无取代锌酞菁为例,研究了酞菁溶液线性与非线性光学性能的浓度效应。结果表明五种酞菁均具有显著的荧光和非线性光学效应,其非线性吸收系数在10-9 cm·W-1数量级范围。且随酞菁浓度的改变,其荧光和非线性吸收明显改变,表现出强烈的浓度效应。     

激光轰击过程中纳米碳管复合光限幅材料组成及结构的演变研究

光限幅材料在激光轰击过程中的稳定性将在很大程度上决定其实用化价值。文章采用红外(IR)光谱、拉曼(Raman)光谱、透射电子显微镜(TEM)及孔结构分析等测试方法对纳米碳管(CNTs)复合光限幅材料在激光轰击过程中组成、结构的演变进行跟踪研究。结果表明,在强激光轰击下,复合体系中二氧化硅(SiO₂)基质的组成未发生显著改变且网络结构趋于完整,具有较好的稳定性。掺杂CNTs石墨化程度提高,SiO₂凝胶玻璃基质对其起一定的保护作用。轰击过程产生的热效应使得SiO₂颗粒长大,由其堆积而成的孔随之增大。