纳米晶ZrO2:Sm3+的制备与发光性质研究

用化学共沉淀法制备了Sm3 掺杂浓度不同、煅烧温度不同的纳米晶ZrO2:Sm3 系列发光粉体,所制备的粉体均具有Sm3 离子特征强室温荧光发射.通过XRD分析发现:经600℃煅烧2 h后制备的纳米晶ZrO2:Sm3 是四方相结构;经800℃煅烧2 h得到的样品,以四方相为主,有少量单斜相;经950℃煅烧2 h后得到的样品,以单斜相为主,四方相的比例较小.不同煅烧温度下样品发光性质研究表明:因经不同温度煅烧制备的样品所处晶体场环境不同,发光中心也不同,经800和950℃煅烧的样品中稀土离子占据两种不同的格位,其一为四方相格位,其二是单斜相格位;ZrO2基质与Sm3 之间有能量传递,单斜相结构更有利于能量传递.荧光强度与掺Sm3 浓度关系研究表明:荧光强度先随Sm3 浓度提高而增强,在浓度达0.7%(摩尔分数)时达到最大,然后又随之降低.     

具有红光发射的稀土上转换发光纳米晶及其介孔直接功能化

红光发射稀土上转换发光纳米晶(UCNPs)在光动力治疗(PDT)等方面具有特定的优势。将油溶性的UCNPs通过表面改性转变为水溶性,对其在生物医疗、疾病诊断等方面的应用具有重要意义。利用一种简单易行的方法将具有红光发射的UCNPs进行介孔直接功能化表面修饰,制备了一种具有良好水溶性的纳米材料NaYF4:Yb/Er/Mn@mSiO2。实验结果表明该材料核-壳结构明显,形貌均一,在980 nm的激发下保持了上转换发光特性。该材料在光动力治疗等方面具有良好的潜在应用价值。     

Er~(3+)和Ce~(3+)/Ce~(4+)掺杂β-BaB_2O_4纳米棒的制备、结构与发光性质

以Ba(NO_3)_2、NaBH_4、Er_2O_3和CeO_2为原料,在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)表面活性剂辅助下,采用水热法制备了β-BaB_2O_4(β-BBO)纳米棒,稀土离子Er~(3+)单掺杂的β-BBO(β-BBO:Er~(3+))及Er~(3+)和Ce~(3+)/Ce~(4+)共掺杂的β-BBO(β-BBO:Er(3+)/Ce~(3+)/Ce~(4+))纳米棒.通过X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和光致发光(PL)光谱分别对样品的物相、结构、形貌、成分及光致发光性质进行了表征.研究结果表明:微量稀土离子掺杂并不改变β-BBO的结构,制得的纳米棒尺寸均匀,长度在200-500 nm之间,直径在10-20 nm之间;β-BBO:Er~(3+)和β-BBO:Er~(3+)/Ce~(3+)Ce~(4+)纳米棒在400nm光激发下,在可见光范围内都观察到中心波长为515和542 nm的绿光.对发光机理的初步研究表明:发光分别对应于Er~(3+)的~2H_(11/2)→~4I_(15/2),~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁,铈离子以Ce~(3+)和Ce~(4+)两种形式存在于体系中,Ce~(3+)对Er~(3+)起敏化作用,可以显著增强β-BBO:Er~(3+)/Ce~(3+)/Ce~(4+)纳米棒的发光强度,存在Ce~(3+)→Er~(3+)的能量传递过程.     

等离子体原子发射光谱法研究纳米Al2O3材料对稀土离子(La3+、Eu3+和Yb3+)的吸附行为

采用等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)为检测手段,以纳米Al2O3为吸附材料,系统地研究了其在静态条件下对稀土离子(La3+、Eu3+和Yb3+)的吸附性能,确定了最佳吸附及解脱条件.实验结果表明,在pH=8.0～9.0范围内,分析物可被定量吸附,用1.0 mol·L-1盐酸溶液可将吸附的稀土离子完全解脱.本方法对La3+、Eu3+和Yb3+的检出限分别为10.2 ng·mL-1、5.2 ng·mL-1和1.7 ng·mL-1,相对标准偏差(RSD)分别为3.9%、4.2%和2.9%(n=11,c=0.5μg·mL-1).所得实验数据显示,该吸附材料的吸附容量比色谱用氧化铝高2～3倍.     

稀土离子(La3+, Gd3+, Yb3+, Ce3+)对线粒体的氧化损伤

主要考察了稀土离子对线粒体氧化损伤(膜脂质过氧化、膜蛋白氧化、线粒体DNA氧化)的作用。结果表明,稀土离子(La3 ,Gd3 ,Yb3 ,Ce3 )浓度大于2×10-5mol.L-1时,对线粒体膜脂质过氧化、膜蛋白氧化均有明显的促进作用;在对Fe2 诱导的线粒体氧化过程中,La3 ,Gd3 和Yb3 能明显地增强Fe2 的氧化作用,而Ce3 对Fe2 的作用表现出明显的拮抗作用,此外Ce3 对Fe2 诱导的线粒体DNA氧化损伤表现出明显的拮抗作用,显示了Ce3 的特殊性。     

纳米(Y0.95Eu0.05)2O3及其SiO2气凝胶介孔组装体的制备与光致发光

采用尿素溶胶法合成(Y0.95Eu0.05)2O3纳米粉,用超临界干燥技术制备了n-(Y0.95Eu0.05)2O3/SiO2气凝胶介孔组装体。结果表明,当Y3+∶　Eu3+=20∶　1,均相反应时间为4 h,且经680℃、 4 h灼烧热处理后得到的n-(Y0.95Eu0.05)2O3中, 光致发光强度最大（发光峰位于612 nm),以Si与 2Y摩尔比为1∶　7的n-(Y0.95Eu0.05)2O3/SiO2气凝胶介孔组装体,经同样条件热处理后,光致发光强度达不到n-(Y0.95Eu0.05)2O3的红光发射强度,而且峰位出现红移（发光峰在616 nm）。对产生上述发光强度减弱和峰位红移现象进行讨论。     

Li+,Zn2+共掺杂对Gd2O3:Eu3+纳米粉结构和发光性能的影响

采用燃烧法制备出Li^＋,Zn^2＋掺杂的Gd2O3：Eu^3＋纳米荧光粉,研究了掺杂离子对Gd2O3：Eu^3＋的结晶性能、晶粒形貌和光致发光特性的影响.以X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、发射光谱和衰减时间谱等手段表征材料性能.结果表明,Li^＋,Zn^2＋掺杂可显著提高Gd2O3：Eu^3＋纳米粉在611 nm处的发光强度,最大可达到未掺杂时的2.5倍.发光增强的主要原因可归结为3个方面： （1）使晶粒由单斜相向更利于发光的立方相转变; （2）氧空位的敏化剂作用; （3）掺杂离子的助熔剂效应,使晶粒的结晶性能提高、粒径增大,从而降低表面态引起的发光猝灭.     

阳极氧化铝模板合成介孔CeO2纳米纤维及其光致发光性能

以多孔阳极氧化铝膜(AAO)为模板,将模板的纳米孔洞作为微腔反应器,以聚环氧乙烯醚-聚环氧丙烯醚-聚环氧乙烯醚三嵌段共聚物(P123)为致孔剂、Ce(NO3)3.6H2O为铈源、无水乙醇为溶剂合成前躯体,采用压力诱导的方法将前躯体注入到AAO孔道内,经加热处理后,在模板的纳米孔洞内合成了具有介孔结构的一维CeO2纳米材料。通过SEM、TEM、XRD、EDS和N2吸附-脱附进行表征,结果表明,所合成的介孔CeO2纳米纤维具有介孔结构和较大的比表面积,并考察了其光致发光性能。     

稀土纳米复合氧化物RE_2O_3∶Eu(RE=Y,Gd)的制备及特性

以甘氨酸辅助的燃烧法和非晶态稀土DTPA配合物前驱体热分解法制备了Y2 O3 ∶Eu和Gd2 O3 ∶Eu纳米材料。X射线衍射表明燃烧法和配合物前驱体热分解法制备的纳米Y2 O3 ∶Eu均为立方相 ,而Gd2 O3 ∶Eu纳米材料则随制备条件不同可得到立方相或单斜相两种产物 ,发射光谱证实了这一结论。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜对不同方法制备的纳米材料的尺寸、形貌也进行了表征     

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.     

Eu/MCM-41介孔复合体系的制备与表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂，正硅酸乙酯(TEOS)为无机硅源，以及1，3，5-三甲苯(TMB)为加长剂合成了有序介孔分子(MCM-41)。选择Eu(DBM)3phen为客体，纳米级介孔分子筛为主体，在氯仿中进行分子组装，制备了具有强发光性能的超分子纳米复合材料Eu(DBM)3phen-MCM-41。采用XRD，HRTEM，FTIR和荧光光谱分析等对产物的结构与性能进行了分析。结果表明，在361nm紫外光激发下，Eu配合物在613nm处有较强的荧光，归属于^5Do→^7F2跃迁峰，且在400～550nm波段有介孔基体的荧光发光。     

多孔二氧化硅中Gd3+ → Eu3+的能量传递

通过水热反应法，获得了单掺和双掺Eu³⁺，Gd³⁺的多孔二氧化硅组装体，研究了掺杂体系的光谱特性，观察到Gd³⁺ → Eu³⁺的能量传递。分析了能量传递过程，探讨了在多孔二氧化硅中Gd³⁺→Eu³⁺的能量传递的机理，其机理主要为电偶极-电偶极相互作用。     

LaF3:Eu3+纳米粒子的水热法制备及发光性质研究

用水热法制备了LaF3及Eu^3＋掺杂的LaF3纳米粒子, 通过X射线粉末衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和荧光光谱（FS）对样品进行了表征. 结果表明： 所得的纳米粒子粒度均匀、结晶完好, 呈规则的六边形形状;研究了反应温度和时间对LaF3纳米粒子形成的影响, 初步探讨了纳米粒子的生长机制. 研究了掺杂Eu^3＋后的发光性质, 发现纳米粒子经高温煅烧后, 荧光强度有明显下降, 适宜的煅烧条件为600 ℃/6 h, Eu^3＋的掺杂量在5%（摩尔分数）时, 纳米粒子的荧光强度最强, 更高的掺杂浓度将导致荧光猝灭.     

BaLiF3∶Eu,Gd中Gd3+→Eu2+的能量传递

研究了BaLiF3中Gd3+和Eu2+的光谱性质及Gd3+对Eu2+的能量传递过程,讨论了传递机理.Gd3+的含量(物质的量分数)为0.3%时,传递效率最高,传递几率PSA＝1.35×105 s-1.当Gd3+的含量高于0.3%时,由于Gd3+和Eu2+竞争吸收Gd3+占优势,增加Gd3+含量,竞争吸收比相应增加,Eu2+自身吸收光子数目减少,发射强度降低.     

单分散GdxY2-xO3:Eu3+纳米颗粒的制备及其荧光性能

本文采用均相沉淀法制备了单分散Gd_xY_2-xO₃:Eu³⁺纳米颗粒,并利用SEM,TEM,XRD和荧光光谱对产品的形貌,晶体结构和荧光性能进行了表征.结果发现适量Gd³⁺的加入对Y₂O₃:Eu³⁺的发光具有显著的增强作用.同时达到最大荧光强度所需的价格较贵的Gd³⁺用量,也从燃烧法的80%大幅减少到20%.另外,本文还进一步研究了Eu³⁺浓度对纳米颗粒荧光性能的增强效果.     

Synthesis,Persistent Luminescence,and Thermoluminescence Properties of Yellow Sr3SiO5:Eu2+,RE3+ (RE=Ce,Nd, Dy,Ho, Er,Tm, Yb) and Orange‐Red Sr3−xBaxSiO5:Eu2+, Dy3+ Phosphor

Sunlight‐excitable orange or red persistent oxide phosphors with excellent performance are still in great need. Herein, an intense orange‐red Sr_3?xBa_xSiO₅:Eu²⁺,Dy³⁺ persistent luminescence phosphor was successfully developed by a two‐step design strategy. The XRD patterns, photoluminescence excitation and emission spectra, and the thermoluminescence spectra were investigated in detail. By adding non‐equivalent trivalent rare earth co‐dopants to introduce foreign trapping centers, the persistent luminescence performance of Eu²⁺ in Sr₃SiO₅ was significantly modified. The yellow persistent emission intensity of Eu²⁺ was greatly enhanced by a factor of 4.5 in Sr₃SiO₅:Eu²⁺,Nd³⁺ compared with the previously reported Sr₃SiO₅:Eu²⁺, Dy³⁺. Furthermore, Sr ions were replaced with equivalent Ba to give Sr_3?xBa_xSiO₅:Eu²⁺,Dy³⁺ phosphor, which shows yellow‐to‐orange‐red tunable persistent emissions from λ=570 to 591 nm as x is increased from 0 to 0.6. Additionally, the persistent emission intensity of Eu²⁺ is significantly improved by a factor of 2.7 in Sr_3?xBa_xSiO₅:Eu²⁺,Dy³⁺ (x=0.2) compared with Sr₃SiO₅:Eu²⁺,Dy³⁺. A possible mechanism for enhanced and tunable persistent luminescence behavior of Eu²⁺ in Sr_3?xBa_xSiO₅:Eu²⁺,RE³⁺ (RE=rare earth) is also proposed and discussed.     

钯负载介孔氧化锆基复合催化材料的合成与表征

利用表面活性剂辅助模板及适当后处理工艺实现了少量贵金属氧化钯及稀土氧化铈在有序介孔氧化锆孔道中或孔道表面的均匀分散/负载. 借助XRD, TEM, EDS等分析手段进行样品结构表征; 同时针对不同催化体系探讨了丙烯催化氧化以及Heck反应的催化性能. 研究结果表明, 贵金属钯/稀土氧化铈负载的有序介孔氧化锆体系对丙烯氧化具有良好催化活性, 钯直接负载介孔氧化锆的体系具有优异的Heck反应催化选择性及较少的催化剂使用量.     

TiO2-SiO2溶胶体系中Eu3+荧光性质的研究

溶胶-凝胶法制备了掺稀土Eu3 的TiO2-SiO2杂化体系,发现随着Ti/Si摩尔比的增加,Eu3 特征发射峰的强度增强,荧光寿命延长,表明TiO2的加入能够有效降低Eu3 的团聚;同时,Eu3 发射光谱中5D0→7F2与5D0→7F1的荧光强度比值R也随着TiO2浓度的增加而增大,显示了Eu3 -O2--Ti4 键的形成。研究了Eu3 掺杂浓度的改变对Eu3 荧光强度和R值的影响。