不同形貌稀土掺杂Gd_2O_3粉体的制备及光磁性能研究

采用水热法,利用不同添加剂:柠檬酸(CA)、油酸(OA)、乙二胺四乙酸(EDTA)制备出了不同形貌前驱物Gd(OH)3,并经退火得到不同形貌的Gd2O3样品(S-CA、S-OA、S-EDTA)。XRD图表明所制得Gd2O3粉末均为立方晶系(空间群为Ia3),并且不同添加剂所得粉晶的晶格常数略有不同:1.082 25 nm(S-CA),1.081 14 nm(S-OA),1.083 20 nm(S-EDTA);SEM图可看出其颗粒大小分别约为63 nm(S-CA),300 nm(S-OA),2μm(S-EDTA);红外光谱则进一步证明3种产物均为Gd2O3,并且不同添加剂下样品的基团振动吸收强度不一样;利用荧光光谱仪和综合物性测量系统测量研究了经不同添加剂所制备出的稀土(Yb,Er/Ho)掺杂Gd2O3的上转换发光特性及磁学性能,结果表明:样品形貌对稀土掺杂Gd2O3上转换发光强度和顺磁磁化率影响较大,其中由EDTA添加剂所制备出的稀土掺杂Gd2O3粉末的上转换发光强度和顺磁磁化率最佳。     

稀土Yb3+/Tm3+掺杂NaGd(MO4)2荧光粉的制备及其光致发光

近年来稀土掺杂的上转换发光材料在太阳能电池、工业照明和医学等领域的应用越来越受到重视,目前的研究主要集中于新型高效稀土上转换发光材料的开发。对于发光材料的制备,基质的选择尤为重要,钼酸盐因具有稳定的物理化学性能、低的声子能量而从众多基质中脱颖而出。本文选择钼酸盐为稀土离子掺杂的基质材料,采用水热法制备了Tm、Yb离子掺杂的NaGd(MoO₄)₂样品。通过改变离子掺杂的浓度,探究了NaGd(MoO₄)₂荧光粉的发光特性。研究表明,在980 nm激光照射下,NaGd(MO₄)₂∶Yb³⁺/Tm³⁺在477 nm处发射蓝色荧光,在648 nm处发射红色荧光。固定Yb³⁺的掺杂摩尔分数为6%,改变Tm³⁺的掺杂摩尔分数分别为0、0.5%、1%和2%时,发现随着Tm³⁺掺杂摩尔分数的增加,477 nm处的发射峰的强度先升高后降低,当Tm³⁺     

稀土亚磷酸盐GdxTb2-x（HPO3）3（H2O）2（0≤x≤2）的微波合成、表征与性质研究

利用微波辅助合成法,成功地合成出一系列新颖的稀土亚磷酸盐GdxTb2-x(HPO3)3(H2O)2(0≤x≤2).X-射线粉末衍射分析结果表明,它们为同构的化合物.对Gd2(HPO3)3(H2O)2进行X-射线单晶衍射分析得出,该化合物结晶于P21/c空间群,晶胞参数为a=6.9124(6),b=12.8891(12),c=12.3692(11),β=100.1520(10)°.Gd2(HPO3)3(H2O)2是由GdO7多面体,GdO8多面体和[HPO3]假四面体通过共用氧原子相互连接而成的三维骨架.Gd2(HPO3)3(H2O)2和Tb2(HPO3)3(H2O)2的荧光光谱分别显示Gd3+和Tb3+的特征发光.Gd/Tb掺杂的样品中存在Gd3+-Tb3+的能量传递,它们的发光显示Tb3+的绿光发射(5D4→7F3-6),并且5D4→7F3跃迁的强度随着Tb3+掺杂量的增大而增强,这表明Gd2(HPO3)3(H2O)2引入不同浓度的发光中心Tb3+之后可以作为绿光发光材料.磁性研究表明,Gd2(HPO3)3(H2O)2中存在极弱的反铁磁相互作用.     

白光用红色荧光粉Gd2SrAl2O7:Eu3+的合成及发光性能研究

用传统的固态反应法合成了新型红色Eu3+掺杂的Gd2SrAl2O7红色荧光粉。通过添加Li2CO3助熔剂,有效地降低了反应温度,获得了纯Gd2SrAl2O7相。用X射线衍射仪分析确认了产物为Gd2SrAl2O7晶相,并用光谱仪测试了光谱性能,发现当Eu3+掺杂浓度为30%时,荧光粉在623 nm处有最强发光,是Y2O3:Eu3+的两倍。(Gd0.7Eu0.3)2SrAl2O7(x=0.650,y=0.349)色度值与美国国家电视标准委员会标准值(x=0.670,y=0.330)接近。     

形貌可控纳米SrFe12O19的溶胶-凝胶法制备及磁性能研究

采用柠檬酸法，在加入柠檬酸的同时加入少量有机模板剂(EDTA、熔融的硬脂酸和草酸)作为分散剂，与柠檬酸络合物上多余的羟基形成氢键，使前驱体定向生长，制得了针状、棒状以及纺锤状纳米SrFe₁₂O₁₉粉体，与不加有机模板剂时制得的球状相比，形貌发生极大的变化的。利用XRD﹑IR和TEM等测试手段对煅烧后的纳米SrFe₁₂O₁₉进行表征，并利用VSM对磁性能进行研究，结果表明各向异性越大，矫顽力越大。同时对有机模板剂对形貌的影响机理进行了初步的探究。     

立方Gd2O3∶Eu纳米晶及光谱性质

用透射电镜拍摄球形C-Gd     

纳米γ-Fe2O3粉体的合成与磁性增强研究

采用微乳法合成出氧化铁的前驱体——纳米β-FeOOH, 分别以β-FeOOH与添加剂壬基酚聚氧乙烯醚(NP-4)以物质量的比(n)为4, 5, 100添加NP-4, 混合煅烧. 采用拉曼光谱分析了样品中炭含量及分布, 并且用透射电镜观测产物的形貌和粒径, 采用磁强计观测产物磁性的变化. 结果得出, 对n＝5或破乳所得凝胶煅烧, 所得样品皆为分散均匀的四方形颗粒状, 且为磁性明显增强的纳米氧化铁γ-Fe₂O₃. 还分别讨论了样品中炭含量以及颗粒形状对比饱和磁化强度σ_s、矫顽力、矩形比的影响.     

纳米γ-Fe2O3粉体的合成与磁性增强研究

采用微乳法合成出氧化铁的前驱体——纳米β-FeOOH, 分别以β-FeOOH与添加剂壬基酚聚氧乙烯醚(NP-4)以物质量的比(n)为4, 5, 100添加NP-4, 混合煅烧. 采用拉曼光谱分析了样品中炭含量及分布, 并且用透射电镜观测产物的形貌和粒径, 采用磁强计观测产物磁性的变化. 结果得出, 对n＝5或破乳所得凝胶煅烧, 所得样品皆为分散均匀的四方形颗粒状, 且为磁性明显增强的纳米氧化铁γ-Fe₂O₃. 还分别讨论了样品中炭含量以及颗粒形状对比饱和磁化强度σ_s、矫顽力、矩形比的影响.     

Ag@SiO2@Y2O3:RE3+（RE=Eu,Tb）核壳结构发光材料的制备与性能

采用均相沉淀法制备了Ag@SiO2@(Y,RE)(OH)CO3.H2O(RE=Eu,Tb)核壳结构微球,经过700℃焙烧后成功制备出Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)核壳结构发光材料。XRD谱图表明Ag核具有结晶良好的面心立方结构;SiO2层为无定型;Y2O3层为立方晶系。FTIR谱图表明核壳之间以化学键相结合。TEM照片表明合成了核壳结构的表面光滑的复合微球,分散良好,大小均匀,Ag核的粒径分布为50±20 nm;SiO2层的厚度为20～30 nm;Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)层厚度约为125 nm。电子衍射图像表明Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)为多晶结构。UV-Vis光谱表明表面包覆使Ag离子的等离子体共振吸收峰发生了红移。荧光光谱表明Ag@SiO2@Y2O3:Eu3+具有Eu3+的特征红光发射,Ag@SiO2@Y2O3:Tb3+具有Tb3+的特征绿光发射,但是发光强度均比纯的Y2O3:RE3+有所减弱,说明贵金属的引入对稀土Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)的发光起到了荧光猝灭的作用。     

稀土双掺Y2O2S双波长响应上转换发光材料制备及性能研究

采用高温固相反应法制备出针对980,1550 nm均响应的Y2O2S:Er3+,Yb3+红外上转换发光材料。通过正交实验研究了稀土掺杂浓度、灼烧温度、灼烧时间、助熔剂用量等对产物发光性能影响的主次关系,并确定出最佳配比和制备工艺参数。采用X射线粉末衍射仪、荧光分光光度计等手段对样品的物相及发光性能进行了测试与表征。综合考虑样品的双波长响应效果,确定样品的最佳配方为A4B3C1D3E2(即Er3+浓度10%,Yb3+浓度7.5%,1100℃,5 h,助熔剂用量为质量比m(Y2O3)∶m(S)∶m(Na2CO3)=10∶3∶2)。样品为六方晶系Y2O2S结构,Er3+,Yb3+的引入未改变晶体结构。在980和1550 nm激发下,样品发出源于Er3+的2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2跃迁的绿光(520～570nm)和4F9/2→4I15/2跃迁的红光(650～680 nm)。     

Gd2O3:Eu@mSiO2核壳双功能纳米棒的制备及性质

通过水热法和正硅酸乙酯水解法制备了一种新颖的Gd2O3:Eu@mSiO2核壳双功能(荧光和介孔)纳米棒。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)等多种测试手段对样品的形貌、物相结构进行分析表征。结果表明,该核壳结构纳米材料以Gd2O3:Eu纳米棒(长~400 nm,直径~100 nm)为核,介孔SiO2为壳,尺寸均匀,分散性良好。荧光光谱表明,在紫外光激发下,核壳纳米棒发射强烈的橙红色荧光。同时该核壳纳米棒能成功标记NCI-H460肺癌细胞。以布洛芬(IBU)为药物模型研究核壳纳米棒的药物负载和释放行为,结果表明,Gd2O3:Eu@mSiO2核壳纳米棒对IBU的负载量可达10.25%,而且其具有明显的缓释效果。IBU负载的样品(IBU-Gd2O3:Eu3+@mSiO2)在紫外光照射下仍呈现Eu3+的橙红色发光,且Eu3+在载药系统中的发光强度随IBU释放量的变化而变化,因此通过发光强度的变化可以跟踪和监测药物及其释放情况。     

两个Gd2配合物的晶体结构及磁制冷性质

使用多齿席夫碱配体（H₂L=pyridine-2-carboxylic acid （3,5-di-tert-butyl-2-hydroxy-benzylidene）-hydrazide）分别与Gd （dbm）₃·2H₂O （Hdbm=二苯甲酰基甲烷）及Gd （NO）₃·6H₂O反应,通过溶剂热法得到了2个新的Gd₂配合物[Gd₂（L）₂（dbm）₂（C₂H₅OH）₂]（1）和[Gd₂（L）₂（HL）₂（DMF）]·2CH₃CN （2）（DMF=N,N-二甲基甲酰胺）,并对其结构与磁性质进行了系统的研究。单晶结构分析表明配合物1中的每个中心Gd(Ⅲ)离子均为8配位,其配位几何构型为略微变形的三角十二面体,相邻的中心Gd(Ⅲ)离子通过2个μ₂-O连接形成了平行四边形的Gd₂O₂核心;配合物2中的每个中心Gd(Ⅲ)离子均为9配位,其配位几何构型为扭曲的球形单帽四方反棱柱,相邻的中心Gd(Ⅲ)离子通过3个μ₂-O连接形成了三角双锥形的Gd₂O₃核心。磁性测试表明配合物1和2具有磁制冷性质,其最大磁熵变（-ΔS_m）分别为20.16 J·K^-1·kg^-1（T=2.0 K,ΔH=70 kOe）和17.14 J·K^-1·kg^-1（T=2.0 K,ΔH=70 kOe）。     

纳米Fe_3O_4及钴离子掺杂Fe_3O_4:有机碱共沉淀制备和磁性质

以有机碱四甲基氢氧化铵(TMAH)为沉淀剂合成了纳米Fe3O4和Co2+掺杂的纳米Fe3O4粒子。分别讨论了碱用量,铁盐溶液浓度,反应温度,有机碱及PEG-4000的分散性等因素对纳米Fe3O4的形貌影响。结果表明,所合成的纳米Fe3O4为30nm左右的反尖晶石型面心立方结构,有机碱除了起沉淀剂作用,还能够提高纳米Fe3O4的分散性。本文还讨论了不同Co2+掺入量的纳米Fe3O4粒子的磁性质,结果表明Co2+掺杂的纳米Fe3O4粒子的矫顽力在不同掺入量的下有较大的改变。当Co2+掺入量为10.0%时,纳米Fe3O4的矫顽力达到最大值,为1628Oe。     

Mn3O4多面体纳米晶体的制备及其电化学性能

通过对未加添加剂的醋酸锰-乙醇体系的一种简易的水基热解过程,制备了Mn3O4多面体纳米晶体。借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)、拉曼光谱和X-射线光电子能谱(XPS)等对Mn3O4的结构和形貌进行了表征。提出了Mn3O4多面体纳米晶体的形成机理。循环伏安法(CV)测试结果表明,所制得的Mn3O4电极呈现良好的赝电容性能。在扫描速率为5 mV.s-1时,得到了Mn3O4的最大比电容值173 F.g-1。     

Synthesis, Crystal Structure, and Magnetic Properties of Quasi-One-Dimensional Oxides Ca3CuMnO6 and Ca3Co1+xMn1−xO6

Synthesis conditions, crystal structures, and magnetic properties of quasi-one-dimensional complex oxides Ca₃CuMnO₆ (space group P-1, z=4, triclinic cell) and Ca₃Co_1+xMn_1−xO₆ with x=0, 0.25, 1.0 (structural type K₄CdCl₆, space group R-3c, z=6) are presented. The crystal structures of Ca₃CoMnO₆ and Ca₃CuMnO₆ were refined using neutron and combined X-ray and neutron diffraction analysis, respectively. The interatomic distances in oxygen polyhedra were found. In contrast to ferromagnetic Ca₃Co₂O₆ (T_c=24 K), manganese-containing phases Ca₃Co_1+xMn_1−xO₆ are characterized by antiferromagnetic interactions with Neel temperatures 18 K (x=0.25) and 13 K (x=0). For Ca₃CuMnO₆T_N was established to be 6 K.     

不同形貌的Cu_2O:可控合成及光学性质(英文)

Cuprous oxide(Cu₂O) hexapodal branch structure with high uniformity was prepared by a solution phase route using sodium dodecyl sulfate as a capping agent. The shapes of Cu₂O crystal(flower-like structure, nanocube and nanoplate) were tuned by varying species and concentrations of surfactants to control the growth rate on different crystal planes of Cu₂O. Cu₂O nanostructures were characterized by UV-Vis spectroscopy, XRD, TEM and SEM. XRD result shows that the obtained Cu₂O belongs to cubic phase. TEM and SEM results demonstrate that specie and concentration of surfactants play a key role in the formation of various morphologies of Cu₂O. The formation mechanism is discussed. Moreover, the optical properties of the obtained Cu₂O are shape-dependent.     

Magnetic and electronic properties of nanocrystalline Gd3Fe5O12 garnet

The Gd₃Fe₅O₁₂ nanocrystalline Gadolinium Iron Garnet (GdIG) obtained from a sintered block was milled in a high energy ball mill. We measured the magnetization at 5 K under applied fields up to 12 T. We report here our study of approach to saturation magnetization. The results have been interpreted within the framework of random anisotropy model. From an analysis of the approach to saturation magnetization some fundamental parameters have been extracted. We have determined the anisotropy field H_r and the local magnetic anisotropy constant K_L. In addition, first-principles spin-density functional calculations, using the Full potential Linear Augmented Plane Waves (FLAPW) method are performed to investigate electronic and magnetic structures. All computed parameters are discussed and compared to available experimental data.     

Synthesis of morphology-controllable mesoporous Co3O4 and CeO2

Recently, extensive works have been devoted to the morphology control of mesoporous materials with respect to their use in various applications. In this paper, we used two kinds of mesoporous silica, SBA-15 rods and spheres as hard templates to synthesize morphology-controllable mesoporous metal oxides. By carefully controlling the loading of metal precursors in the mesopores of the hard template, mesoporous Co₃O₄ and CeO₂ with different morphologies, such as micrometer-sized rod, hollow sphere, saucer-like sphere, and solid sphere were conveniently obtained. The structural properties of these materials were characterized by XRD, BET, SEM and TEM. In addition, it is found that the differences observed in the textural properties of the two mesoporous metal oxides nanocasted from the same template can be attributed to the properties of metal precursors and the interaction between metal oxide and SiO₂. Thus-obtained mesoporous metal oxides with such special morphologies may have a potential application in the field of environmental catalytic oxidation.     

可控粒径纳米Fe_3O_4的制备及其磁性研究

本文用空气氧化法,在可见光作用下,添加配合剂(EDTA、柠檬酸、酒石酸、谷氨酸)在室温进行了不同粒径纳米Fe3O4的制备及其磁性能研究。结果表明:在可见光作用下,随EDTA、柠檬酸、酒石酸、谷氨酸等配合剂的添加,得到纳米Fe3O4的粒径有所减小、分散性有所提高;配合剂及可见光共存时,体系反应速率得到提高,高的反应速率使纳米Fe3O4晶粒减小;控制适当的光照度和添加剂的量,室温可得到11.8~29.6nm的Fe3O4颗粒。不同粒径纳米Fe3O4分别呈现出超顺磁性、铁磁性特征。