共沉淀法合成稀土正磷酸盐(La,Gd)PO4:RE3+(RE=Eu,Tb)及其真空紫外光谱特性

采用共沉淀法制备了稀土正磷酸盐荧光粉(La,Gd)PO4:RE3+(RE=Eu,Tb).红外光谱分析发现GdPO4的红外光谱吸收峰与LaPO4一致,只是峰位向高波数方向移动.(La,Gd)PO4:RE3+的真空紫外光谱特性研究表明,Gd3+在能量传递过程中起中间体作用.XPS研究揭示,LaPO4的价带由O2-的2p能级构成,而GdPO4的价带则是由O2-的2p能级和Gd3+的4f能级共同构成.     

钆、铕共掺杂合成LaPO_4及发光性能研究

以La(NO3)3.6H2O,Eu2O3,Gd(NO3)3和H3PO4为原料,在pH=9时合成了LaPO4:Eu,Gd粉体,并进行了煅烧。进行了XRD,SEM,荧光性能测试。结果表明:煅烧前的LaPO4:Eu,Gd具有六方相,径向约20 nm,长度100~200 nm枝杈状结构,发光较弱。煅烧后LaPO4:Eu,Gd逐渐变为单斜结构,发射强度也随温度升高而增加,1000℃后样品变为完全的单斜相,颗粒长大,出现团聚,发射强度也达到最大值。荧光图谱还发现了Gd3+对Eu3+的能量传递效应。     

RE（Ⅲ）—ADP,RE（Ⅲ）—AMP配合物的合成及物性研究

首次合成了具有生物活性的系列配合物RE(Ⅲ)-ADP(稀土-腺苷二磷酸)和RE(Ⅲ)-AMP(稀土-腺苷-磷酸)(RE=Y,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu),根据红外、紫外、荧光、X射线衍射、元素分析、络合滴定等分析结果,研究了[RE(Ⅲ)(ADP)(H_2O)_3]和[RE(Ⅲ)(AMP)_2(H_2O)_4]H两个系列配合物的化学组成和性质。     

白光LED用(Y_xGd_(1-x))(P,W)O_4:Eu红色荧光粉的发光性能研究

采用高温固相方法合成了(YxGd1-x)(P0.5W0.5)O4:Eu0.15粉末状发光材料,经X衍射分析结构发现,当Y3+/Gd3+≤3∶7时,样品主要由Gd2WO6相和Gd PO4相组成,当Y3+/Gd3+接近或等于1∶1时,合成的样品由Gd2WO6相、Gd PO4相和Gd0.5Y0.5PO4相三相组成,当Y3+/Gd3+≥7∶3时,合成的样品由Gd2WO6相与Gd0.5Y0.5PO4相组成。研究了样品在蓝光激发下的光谱性质,讨论了Y3+/Gd3+的掺杂对材料发光性能的影响,发现当Y3+/Gd3+=7∶3时,样品发光强度最高。在蓝光激发下,样品的发射光谱主峰在611.5 nm,对应于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。在添加助熔剂试验中发现,粉体中加入NH4NO3做助熔剂效果最好,其最佳掺入浓度为3%(质量分数)。     

配合物EuxM1-x(TTA)3(H2O)2(M=La,Gd)光致发光特性

合成了一系列组成为EuxM1－x(TTA)3(H2O)2(M=La,Gd)的固体配合物,利用红外光谱和荧光光谱研究了配合物结构和发光性质随Eu3＋浓度的变化规律.红外光谱的结果表明,配合物的成份为Eu(TTA)3(H2O)2和M(TTA)3(H2O)2,没有新化合物生成.而荧光光谱的结果显示配合物的发光强度与Eu3＋浓度不成线性关系,其中不发光的M(TTA)3组分对发光有增益作用.对其可能的发光机制进行了探讨.     

Synthesis and Thermal Decomposition Mechanism of Rare Earth （RE=La, Y, Gd） Salicylates

The rare earth (RE=La, Y, Gd) salicylates were synthesized by the rheological phase reaction method. The complexes were characterized by elemental analysis, infrared spectra (IR), X-ray powder diffraction (XRD) and thermal gravity analysis (TG). They can be represented by general formula RE(HSal)3 (RE=La, Y, Gd; HSal=C6Ha(OH)COO). The crystals of them are monoclinic and have layered structure. The mechanism of thermal decomposition of rare earth salicylates was studied by using TG, DTA, IR and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The thermal decomposition of the rare earth salicylates in nitrogen gas proceeded in three stages: firstly, they were decomposed to form RE2(Sal)3 (Sal=C6H4OCOO) and salicylic acid; then, RE2(Sal)3 were decomposed further to form RE2O(CO3)2 and some organic compounds; finally, RE2O(CO3)2 were decomposed to form rare earth metal oxides (RE2O3) and carbon dioxide. The organic compounds obtained from the second step of the reaction are mainly dibenzofuran, xanthenone, 6H-benzo[c]chromen-6-one, 6-phenyl-6H-benzo[c]chromene, and 1,3-diphenyl-1, 3-dihydro-2-benzofuran.     

两种形貌GdPO_4纳米粒子的制备和光学性质研究

以Gd2O3、H3PO4为原料,聚乙二醇(PEG)为结构导向剂,通过改变沉淀剂NaOH的用量,制备了棒状、丝状的GdPO4纳米粒子,用X射线衍射仪(XRD)、X射线能量扩散光谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、富里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对样品进行表征,研究了样品的激光拉曼散射光谱(Raman)、光致发光(PL)性质。结果表明,两种不同形貌的GdPO4纳米粒子具有不同的光学活性,PEG的浓度以及它和Gd3+、H+的配位作用对棒状GdPO4纳米粒子的形成有重要的影响。     

LnCu_2O_4(Ln=Gd,Nd)电子结构的XPS研究

用 XPS测定了 LnCu2O4(Ln=Gd, Nd)的内层和价层电子能谱,观察到 LnCu2O4中稀土金属的 3d电子结合能比相应的稀土金属简单氧化物的 3d结合能低 0.8～ 0.9 eV,而 Cu的 2p电子结合能比 CuO的高 0.4～ 0.5 eV,因此推断在 LnCu2O4的 Ln－ O－ Cu链中存在 Cu→ O→ Ln电荷转移 .XPS分析还表明 LnCu2O4的 Cu原子上有较低的电荷密度,但不存在混合价态 .此外,通过比较价电子能谱,发现 NdCu2O4的 Ln 4f Cu 3d O 2p价带中心比 GdCu2O4的价带中心向 Fermi能级移近了 3.4 eV,而且 NdCu2O4的价带谱更窄 .     

LnCu2O4(Ln=Gd,Nd)电子结构的XPS研究

用XPS测定了LnCu2O4(Ln=Gd, Nd)的内层和价层电子能谱,观察到LnCu2O4中稀土金属的3d电子结合能比相应的稀土金属简单氧化物的3d结合能低0.8～0.9 eV,而Cu的2p电子结合能比CuO的高0.4～0.5 eV,因此推断在LnCu2O4的Ln－O－Cu链中存在Cu→O→Ln电荷转移.XPS分析还表明LnCu2O4的Cu原子上有较低的电荷密度,但不存在混合价态.此外,通过比较价电子能谱,发现NdCu2O4的Ln 4f Cu 3d O 2p价带中心比GdCu2O4的价带中心向Fermi能级移近了3.4 eV,而且NdCu2O4的价带谱更窄.     

稀土(RE=Sm,Gd,Eu)乙二胺N,N-二(2-乙酰胺苯甲酸)二乙酸配合物合成、表征与性质

通过乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)与邻氨基苯甲酸进行酰化反应,得到乙二胺N,N-二(2-乙酰胺苯甲酸)二乙酸配体(H4L),并分别与Sm、Gd和Eu稀土离子在乙醇-水溶液中反应得到系列稀土配合物.通过IR、摩尔电导率、UV、元素分析及热重-差热分析对配合物进行表征,得出配合物的化学组成为RE(HL)·3H2O(RE=Sm,Gd,Eu).IR表明,配体(H4L)形成配合物后出现了羧酸盐特有的反对称伸缩振动吸收峰vas,Coo-和对称伸缩振动吸收峰vs,Coo-,配体以羧酸根的形式与稀土离子配位.室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱,Gd(HL)·3H2O和Sm(HL)·3H2O的荧光光谱中主要观察到配体强的发射峰,而配合物Eu(HL)·3H2O还显示Eu离子的特征发射光谱,在597 nm处5D0→7F1跃迁的发射峰最强.循环伏安法研究配合物的电化学性质表明配合物都表现出不可逆的氧化还原过程.     

Gd_(3(1-x))Al_5O_(12)∶RE_(3X)分立材料芯片制备及发光性能研究

将组合材料芯片技术中四元组合法应用于新型发光材料Gd3(1-x)Al5O12∶RE3X的RE激活剂和敏化剂种类优选.由Gd3Al5O12基体材料芯片获得如下的研究结果:1)在紫外激发下(254 nm)Gd3(1-x)Al5O3∶Eu3x材料具有红色荧光性能;2)Pr(n(Pr)∶n(Eu)<1∶10)、Ce(n(Ce)∶n(Eu)<1∶10)共掺杂时会降低发光强度.光谱分析表明:Pr、Ce能级嵌入,使得激活剂和敏化剂发生共振能量传递,是Gd3Al5O12∶Eu(简称为GAG∶Eu)发光效率降低的主要原因.筛选结果得到柠檬酸盐硝酸盐溶胶凝胶法制备粉体筛选实验结果验证.实验结果表明组合法在发光材料开发上具有高效性.     

CaBPO5∶RE(RE=Eu,Tb)的水热合成及其发光特性

利用水热法合成了CaBPO5∶RE(RE=Eu,Tb)荧光体并测试了其结构和光谱, 讨论了其发光性质, 并与高温固相法合成的产物作了对比. 结果表明, 由于电子转移, Eu3+, Tb3+和Eu2+共存于同一体系中, 而且Eu2+的发射位置从402 nm移至428 nm. 在双掺杂体系中引入Ce3+, Eu3+, Tb3+和Eu2+的发光强度均有所增强, 这可能是Ce3+与Eu3+之间的电子转移及各种稀土离子之间能量传递相互竞争的结果.     

GdPO4∶Eu3+和GdPO4∶Ce3+,Tb3+纳米晶多元醇法的合成与表征

首次采用多元醇的方法合成了GdPO4:Eu3+和GdPO4:Ce3+,Tb3+纳米晶,并利用X-射线衍射(XRD),傅立叶变换红外光谱(FTIR),透射电镜(TEM),光致发光光谱(PL)及热重和差示扫描量热分析(TG-DSC)对产物进行了表征.结果表明,产物为单斜晶系独居石结构正磷酸盐;形貌为梭形,长轴600～700 nm,短轴50～200 nm;纳米晶在水中有良好的分散性.GdPO4:Eu3+水溶液在251 nm激发下.发射光谱以Eu3+的5D0-7F1 (592 nm)磁偶极跃迁强度最大;GdPO4:Ce3+,Tb3+纳米晶水溶液的激发光谱在240～300nm处有一宽的吸收带,峰值位于262 nm,为Ce3+离子的4f-5d跃迁吸收,发射光谱呈现Tb3+特征绿色发射,最强峰位于544 nm.讨论了GdPO4:Ce3+,Tb3+体系中敏化发光机理,通过光谱分析证实了存在Ce3+→Gd3+→Tb3+的能量传递过程.     

(H2O)m（HBr）n（m+n≤4）团簇的结构与性质

利用杂化密度泛函方法B3LYP结合6-311++g(2df,2p)基组研究了(H2O)m(HBr)n(m+n≤4)混合团簇的结构及红外光谱.确定了团簇的稳定结构以及键能,发现分子间以红移氢键的形式结合形成混合团簇,且H2O分子个数为3时HBr发生解离.理论模拟了稳定结构的红外光谱,并分析了红外光谱主要吸收峰所对应的振动模式.通过自然键轨道(NBO)分析发现了红移氢键是由质子供体与质子受体间的超共轭作用决定的.     

新型三元配合物[RE(C_7H_5O_3)_2(C_6H_4NO_2)·H_2O](RE=La,Ce,Nd)的合成、光谱特性和热化学性质

采用均匀沉淀法,在20%的乙醇水溶液中,用水杨酸、维生素B3与稀土硝酸盐合成了一类新的稀土三元配合物.通过元素分析、化学分析、摩尔电导、红外光谱、紫外光谱、热重-微分热重分析等手段对配合物的结构和性质进行表征,确定了它们的组成通式为[RE(C7H5O3)2(C6H4NO2)·H2O](RE=La,Ce,Nd).维生素B3吡啶环上的N原子和水杨酸的酚羟基均未参与配位,两种配体均是脱质子后以羧酸根与RE3+离子配位,且成键以离子性为主,兼有部分共价性.在298.15 K,用精密的溶解-反应热量计分别测量了配位反应相关各物质的溶解焓,根据盖斯(Hess)定律求得合成反应的标准摩尔反应焓r mHФ分别为:(180.61±0.72)、(187.25±0.68)和(185.61±0.26)kJ/mol.进而求出配合物的标准摩尔生成焓为:f mHФ[La(C7H5O3)2(C6H4NO2)·H2O(s),298.15 K]=-(2493.9±2.9)、f mHФ[Ce(C7H5O3)2(C6H4NO2)·H2O(s),298.15 K]=-(2441.0±2.8)和f mHФ[Nd(C7H5O3)2(C6H4NO2)·H2O(s),298.15 K]=-(2463.1±2.9)kJ/mol.     

Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2∶RE(RE=Eu,Tb)发光薄膜的制备及发光性能的研究

采用溶胶 凝胶法制备了稀土离子掺杂 (Eu3 ,Tb3 )的氧磷灰石三元稀土硅酸盐Ca2 Y8(SiO4 ) 6 O2 发光薄膜。通过X射线衍射 (XRD) ,红外光谱 (IR) ,扫描电镜 (SEM)等方法对薄膜的组成、结构、颗粒尺寸、形貌及厚度进行了研究 ,通过发光光谱对薄膜的发光性质进行了分析。XRD结果表明 70 0℃时薄膜尚处于非晶态 ,80 0℃时已开始有Ca2 Y8(SiO4 ) 6 O2 的物相形成 ,10 0 0℃时结晶已完全。这一点和红外光谱的结果相符。发光光谱测试表明Ca2 Y8(SiO4 ) 6 O2 ∶Eu3 薄膜显示了很强的红光发射 ,并以Eu3 的5D0 -7F2 (616nm)超灵敏跃迁为最强一组。Ca2 Y8(SiO4 ) 6 O2 ∶Tb3 的发射光谱由蓝光发射和绿光发射两部分组成 ,前者对应于5D3-7FJ,后者对应于5D4 -7FJ(J =6,5 ,4,3 ) ,且以5D4 -7F5(5 44nm)绿光发射为最强。     

LaPO4∶Eu3+—Fe3O4光-磁复合材料的合成与性能研究

采用2步水热法合成了LaPO4∶Eu3+-Fe3O4复合材料.在LaPO4∶Eu3+-Fe3O4复合材料中,LaPO4∶Eu3+为单斜晶相,呈纳米棒状,纳米棒的直径和长度分别为20~100nm和0.2~1μm;Fe3O4为正交晶相、呈20~30nm的颗粒状,Fe3O4粒子紧紧附着在LaPO4∶Eu3+纳米棒的表面;样品的磁性和发光性质研究表明所合成的LaPO4∶Eu3+—Fe3O4复合材料既具有发光性质又具有磁性.     

稀土-硅-硫三元体系中的新化合物RE_6Si_(10/13)S_(14)(RE=Y,Gd)

在稀土-硅-硫三元体系的研究中,J. Flahaut和A. Michelet等[1～3]曾报道了三种类型化合物,即RE_2Si_(205)S_5(RE=La至Nd),RE_4Si_3S_(12)(RE=Ce至Gd);RE_6Si_(2.5)S_(14)(RE=Gd,Tb,Dy,Y)。我们在此体系的研究中,除获得上述三种化合物外,发现了第四种类型的新化合物RE_6Si_(10/3)S_(14)(RE=Y与Gd)。 实验所用原料稀土金属屑(纯度99.99％)、硅粉(纯度99.99％)和硫磺粉(纯度99.99％)均为日本稀有金属株式会社产品,稀土金属使用前先用石油醚和丙酮洗净。由     

2-巯基苯并噻唑稀土配合物的合成、表征及橡胶硫化促进性能研究

在无水乙醇溶剂中,以稀土氯化物与2-巯基苯并噻唑钠盐反应,合成了8种稀土含硫有机配合物.通过元素分析、红外光谱和热重分析,确定了配合物的组成为RELCl2*RE(OH)3*xH2O(L=2-巯基苯并噻唑, RE= La～Gd, Y, 除Pm外,x=0,2～4 );并对合成的镧配合物进行了橡胶硫化促进性能研究,结果表明,该类配合物具有较好的硫化促进性能和改善硫化胶物理机械性能的特性.     

RE(III)与2-羰基丙酸水杨酰腙配合物的合成、表征及热化学

用2-羰基丙酸水杨酰腙与轻稀土硝酸盐反应, 合成了7种新的配合物. 经元素分析、化学分析及X射线粉末衍射等手段确定了其组成为RE(C10H9N2O4)(C10H8N2O4)•nH2O(RE＝La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd), 用红外、紫外、荧光光谱分析对以上配合物的结构进行了表征; 用微热量计测定了稀土芳酰腙配合物的溶解焓, 发现其溶解焓数据不随稀土原子序数单调变化, 而呈转折变化, 可认为呈稀土的四分组现象的前两组.