脱铝丝光沸石中扭曲四配位铝的27Al 3Q MAS NMR研究

用²⁷Al MAS,3Q MAS NMR研究了脱铝的丝光沸石和无定形硅铝胶中的铝配位态，在丝光沸石中检测到归属于扭曲四配位铝（Distorted Tetrahedrally Coordinated Al, DTA）的信号，通过与无定形硅铝胶的比较，发现扭曲四配位铝的存在是活化和脱铝酸性沸石的典型特征. 从这些结果推断：DTA可能是沸石骨架脱铝形成非骨架铝的中间状态.     

丝光沸石的Monte Carlo研究：Ⅲ.酸性与骨架Al—Al次邻分布的关联

基于“酸位效率参量”的定义，对Ｂａｒｔｈｏｍｅｕｆ定义的铝原子酸效率参量αｏ作出诠释。强调αｏ不仅是铝浓度赖而且是样品铝分布状态依赖的。具有相同Ｓｉ／Ａｌ的丝光沸石原粉与经历过脱铝的丝光沸石，二者骨架硅，铝分布有很大区别。根据＾２＾９ＳｉＭＡＳＮＭＲ拟谱我们曾推断丝光沸石的强酸位更易于从骨架解脱，并进一步予言脱铝丝光沸石所进行的氨ＴＰＤ实验所获二者的酸量及酸量／铝原子含量比率的数据。     

丝光沸石的Monte Carla研究：Ⅱ.脱铝丝光沸石的骨架硅,铝分布

以马尔可夫链近似模拟线光沸石脱铝过程，用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法计算脱铝丝光沸石中骨架Ｓｉ－Ａｌ近邻分布｛Ｓｉ（ｎ－Ａｌ）；ｎ＝０－４｝和Ａｌ－Ａｌ次部分布｛Ａｌ（ｍ－Ａｌ）；ｍ＝０－３｝随铝浓度的演化。为使Ｓｉ－Ａｌ近邻分布与对脱铝丝光沸石样品的＾２＾９ＳｉＭＡＳＮＭＲ观测相符，而得到丝光沸石弱酸铝易于解脱的结论，这个结构与八面沸石弱酸铝易于解脱相反。根据计算丝光沸石脱铝的开始阶段，强酸中心...     

超晶格结构对铝硅界面热阻的影响

近年来,提高微纳电子器件的散热和原子尺度界面热输运性能受到了广泛的关注,很重要的原因是界面热阻导致的微纳电子器件发热制约了性能的稳定性。因此,我们提出利用超晶格结构来降低界面热阻的方法。本文采用非平衡分子动力学模拟的方法,研究了室温(300 K)下硅同位素超晶格结构对铝硅界面热阻的影响。计算结果表明利用硅超晶格结构可以明显地降低铝硅界面热阻。并且对结果给予了讨论,这有助于更好地理解界面热输运的机制。     

分子筛酸中心与NMR

通过沸石分子筛的固体高分辨核磁共振观测,可以确定骨架硅、铝比,分析硅、铝在骨架上的统计分布特征。基于化学位移或核电四极作用的表征,可识别、分辨铝在沸石中不同结构状态或配位状态;这些微观信息,有助于认识沸石酸性机理,以及对有关其合成、改性的种种研究提供重要依据。     

用Monte-Carlo方法研究八面沸石的脱铝过程

八面沸石中的骨架铝可按其环境次邻位上出现的铝数分为4类。环境无次邻铝的铝离子形成分子筛的强酸中心;周围有1至3个次邻铝的铝离子形成的酸中心酸性较弱,与前者相比易于从骨架上解脱。基于一级动力学近似,用Monte-Carlo方法模拟八面沸石脱铝过程,得到4种类型铝离子的数目随硅铝比改变而演化的规律。预计硅铝比在6.68附近,脱铝八面沸石中的强酸中心数目达到极大值;如果强、弱酸中心铝离子的解脱速率差别较大,则脱铝八面沸石中强酸中心浓度较高。 关键词：     

模板剂四乙基氢氧化铵的用量对合成的β沸石结构及脱胺的影响

研究四乙基氢氧化铵（TEA-OH）模板剂用量对合成的β沸石的结构及脱胺行为的影响。合成β沸石的模板剂的较佳用量(TEA+/Al)为2.10～1.68,合成的β沸石的相对结晶度均大于84%;β沸石中的铝含量(Al/Al+Si)及骨架铝含量(TdAl/TdAl+OhAl)随晶化混合液的TEA+/Al而变,存在最佳TEA+/Al点为1.9,此时合成的β沸石非骨架铝量最少,结构硅铝比最高;含TEA的β沸石脱胺过程为Hofmann降解反应,TGA测定的失重量、DSC测定的吸热量与β沸石中TEA含量密切相关.     

导向剂法合成U沸石的光谱研究

采用导向剂法合成了β沸石。ＸＲＤ光谱测定表明,导向剂的成活以及β沸石的形成被局限于相对较窄的相区范围内。β沸石的２９Ｓｉ和２７Ａｌ－ＮＭＲ 光谱表征进一步说明β沸石骨架硅铝四面体的排列较为规整,其中Ｎａ＋ 离子起着平衡沸石骨架负电荷的作用。     

导向剂法合成β沸石的光谱研究

采用导向剂法合成了β沸石。ＸＲＤ光谱测定表明,导向剂的成活以及β沸石的形成被局限于相对较窄的相区范围内。β沸石的＾２９Ｓｉ和＾２７Ａｌ－ＮＭＲ光谱表征进一步说明β沸石骨架硅铝四面体的排列较为规整,其中Ｎａ＾＋离子起着平衡沸石骨架负电荷的作用。     

丝光沸石的电导性能研究

测量了天然丝光沸石的总电导率和电子电导率,不同含水量时的电导率和活化能以及不同交换离子时的电导率和活化能.研究表明,丝光沸石在自然环境中具有10^-5-10^-6(Ω.cm)^-1的电导率,以离子电导为主.丝光沸石电导率的变化反映了它的结构变化. 关键词：     

水热法祖母绿激光晶体的光谱性质研究

报道了温差水热法生长的祖母绿激光晶体(Cr3+:Be3Al2Si6O18)的光学参量特点.通过对祖母绿晶体的吸收光谱和荧光光谱的测量,计算了晶体场强度Dq、Racah参量B和C, Dq/B≈2.3,说明了祖母绿晶体中的Cr3+离子处于中等晶场.室温下的荧光光谱特点显示4T2→4A2的跃迁为700～840nm的宽带辐射跃迁.此外该晶体的有效声子能量h－ω=409.6cm－1,Huang-Rhys因子S=3.5较小,说明祖母绿的电-声子耦合作用较弱.     

ICP-OES分析低钙粉煤灰在NaOH溶液中离子浸出规律

低钙粉煤灰潜在的火山灰活性释放缓慢限制了其大规模利用,通过碱激发提高粉煤灰中Si4+,Al3+和Ca2+等离子浸出率对于加快低钙粉煤灰活性释放具有积极作用。采用电感耦合等离子体发射光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电子显微镜分别测试和分析了5种浓度NaOH溶液对低钙粉煤灰激发过程中Si4+,Al3+和Ca2+的浸出规律、化学基团变化、水化产物生成及微观形貌演化。结果表明：碱激发作用显著提高了低钙粉煤灰中Si4+,Al3+和Ca2+浸出率,三种离子浸出率大小为：Si4+＞Al3+＞Ca2+,其中Si4+和Al3+浸出率随NaOH浓度增加而增加,随浸出时间延长呈对数规律升高;Ca2+由于在NaOH溶液中生成Ca(OH)₂沉淀,其浸出率大小表现为在水中高,在NaOH溶液中低。红外光谱清晰地表征出低钙粉煤灰受碱激发作用后化学基团在指纹区(波数1 300 cm-1以下)的变化,且随碱激发时间的延长和碱浓度的增加变化愈加明显。水化产物和微观形貌的结果显示出粉煤灰颗粒表面受到碱侵蚀发生解聚,在OH-催化下,硅铝单体分子重新排列形成硅酸盐和铝酸盐低聚络合物,通过亲核取代反应形成铝硅酸盐的低聚态溶胶,并进一步与碱金属阳离子通过配位键或静电键的作用缩聚形成水化凝胶类产物。采用ICP-OES测试粉煤灰中离子浸出率可作为评价粉煤灰火山灰活性的一种快速和准确的方法。     

The Study of Zeolite ZSM-5 by Auger Electron Spectroscopy

The dependence of the surface Si/Al ratio in function of the volume Si/Al ratio was studied, for zeolite of type: A, X, clinoptilolite, mordenite and three samples of ZSM-5. Surface measurements were made by Auger electron spectroscopy (AES), and volume (bulk) measurements by atomic absorption spectrophotometry. It was found that the surface Si/Al ratio is identical with the volume Si/Al ratio. The dependence of the surface Si/Al ratio on the crystallization degree for zeolite ZSM-5 was also studied. We obtained some informations about the kinetics and mechanism of the crystallization process.     

Ba2+掺杂对Sr3Al2O6:Eu2+红色荧光粉发光性能的影响

采用高温固相法合成了(Sr1-x-yBax)3Al2O6∶3yEu2+红色荧光材料,通过XRD、荧光光谱和热稳定性测试分析,分别研究了Eu2+、Ba2+掺杂对样品的晶体结构、发光性能和热稳定性的影响。XRD测试结果表明,在1 200℃保温3 h条件下合成了具有立方晶体结构、空间群为Pa3的Sr3Al2O6纯相样品,Eu2+、Ba2+的掺入并没有改变其基质晶格的结构类型。荧光光谱分析表明,Eu2+的摩尔分数为4%时,(Sr0.98-yBa0.02)3Al2O6∶3yEu2+样品的发射峰最强,Ba2+的掺入使样品的发射峰发生红移而发射强度降低,且随Ba2+浓度的增加红移越发明显。此外,Ba2+的掺杂提高了Sr3Al2O6∶Eu2+样品的热稳定性。     

Fluorescence properties of divalent and trivalent europium ions in CdWO4 single crystals grown by the Bridgman method

Optical absorption,excitation,and fluorescence were investigated in Eu ion-doped CdWO4 single crystal grown by a modified Bridgman method.The results indicate that Eu2+ and Eu3+ ions coexist in CdWO4 crystal and an energy transfer occurs between these Eu2+ and Eu3+ ions.When the crystal is excited by 266-nm light,the energy corresponding to the 4f65d to 8S7/2 transition of Eu2+ ions results in the excitation of the Eu3+ ions to the 5DJ level.The effect on fluorescence of annealing in oxygen at various temperatures was investigated.The excitation intensity of Eu2+ ions at 266 nm decreases as annealing temperature increases from 300 K to 1073 K,but it remains at a certain equilibrium level when the annealing temperature is further increased.     

Ge，Al掺杂锰硅化合物Mn4Si7的第一性原理计算

基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算方法,对本征Mn4Si7以及Ge,Al单掺杂和共掺杂Mn4Si7的晶体结构,能带结构,态密度以及光学性质进行了计算和分析.计算结果表明：本征态Mn4Si7的禁带宽度为0.810 eV,为直接带隙半导体材料,掺杂后晶体结构稍微变化,禁带宽度减小,且共掺杂时禁带宽度最小,电导率最好.Al以及Ge,Al共同掺杂时会产生杂质能级.掺杂后光子能量向低能级方向移动,光电导率,光吸收,反射系数都有所增大,说明掺杂改善了Mn4Si7的光学性质,从而可以提高光伏发电效率.     

Si掺杂Al2O3电子结构的第一性原理计算

本文采用第一性原理对纯Al2O3和Si掺杂的Si 0.167Al0.833O1.5, Si 0.25Al0.75O1.5晶体体系的能带结构、态密度进行了计算分析. 结果发现：随着Si在Al2O3晶体中所占比例的增加,体系能隙变小,在Si 0.25Al0.75O1.5晶体体系中能隙已降到2.5eV,表明该体系为半导体材料;而在掺杂的体系中有数条分散的能带穿过了费米能级,即可以预测该掺杂体系有特别的光电性质;同时对比纯Al2O3和Si掺杂的Si 0.167Al0.833O1.5, Si 0.25Al0.75O1.5晶体体系的总态密度,发现掺杂体系的价带和导带向低能区域移动.     

Si掺杂Al_2O_3电子结构的第一性原理计算

本文采用第一性原理对纯Al2O3和Si掺杂的Si0.167Al0.833O1.5,Si0.25Al0.75O1.5晶体体系的能带结构、态密度进行了计算分析.结果发现:随着Si在Al2O3晶体中所占比例的增加,体系能隙变小,在Si0.25Al0.75O1.5晶体体系中能隙已降到2.5 e V,表明该体系为半导体材料;而在掺杂的体系中有数条分散的能带穿过了费米能级,即可以预测该掺杂体系有特别的光电性质;同时对比纯Al2O3和Si掺杂的Si0.167Al0.833O1.5,Si0.25Al0.75O1.5晶体体系的总态密度,发现掺杂体系的价带和导带向低能区域移动.     

Ti/Si比例对Tb3+掺杂TiO2-SiO2复合粉末的发光影响

用溶胶-凝胶法制备了Tb3+离子掺杂的TiO2-SiO2复合粉末并研究了Ti/Si比例对复合粉末光致发光的影响。采用X射线衍射(XRD)、Raman和光致发光谱(PL)对Tb3+离子掺杂的TiO2-SiO2复合粉末进行了一系列的表征。PL谱的结果表明Tb3+离子5D4-7F5跃迁对应的550nm绿光发射最强。随着Ti/Si比例的减小, Tb3+离子在可见光范围的发光逐渐增强, 这可能是由于Tb3+离子周围环境的非晶化加剧引起的。     

Surface modification of Al-20Si alloy by high current pulsed electron beam

Hypereutectic Al-20Si (Si 20 wt.%, Al balance)alloy surface was treated with high current pulsed electron beam (HCPEB) under different pulse numbers. The results indicate that HCPEB irradiation induces the formation of metastable structures on the treated surface. The coarse primary Si particle melts, producing a “halo” microstructure with primary Si as the center on the melted surface. A supersaturated solid solution of Al is formed in the melted layer caused by Si atoms dissolving into the Al matrix. Cross-section structure analysis shows that a 4 μm remelted layer is formed underneath the top surface of the HCEPB-treated sample. Compared with the matrix, the Al and Si elements in the remelted layer are distributed uniformly. In addition, the grains of the Al-20Si alloy surface are refined after HCPEB treatment, as shown by TEM observation. Nano-silicon particles are dispersed on the surface of remelted layer. Polygonal subgrains, approximately 50-100 nm in size, are formed in the Al matrix. The hardness test results show that the microhardness of the α(Al) and eutectic structure is increased with increasing pulse number. The hardness of the “halo” microstructure presents a gradient change after 15 pulse treatment due to the diffusion of Si atoms. Furthermore, hardness tests of the cross-section at different depths show that the microhardness of the remelted layer is higher than that of the matrix. Therefore, HCPEB technology is a good surface modification method for enhancing the surface hardness of hypereutectic Al-20Si alloy.