硅灰石矿物发光原料中Fe2+的去除与CaSiO3∶Eu3+的光谱特性

提出了用草酸．邻菲哕啉去除硅灰石中Fe^2 的方法，研究了浸取剂的浓度、浸取时间和温度等条件对Fe^2 的去除率的影响，在最佳的浸取条件下，Fe^2 的去除率达到98．35％。在去除猝灭剂后的硅灰石矿物中，掺加适量的稀土激活剂Eu^3 ，通过高温固相法制成荧光发光材料，发光强度明显提高，接近于化学试剂合成的发光材料。     

矿物发光原料方解石中含Fe2+猝灭杂质的去除

发光材料;猝灭物;矿物发光原料方解石中含Fe2+猝灭杂质的去除     

Fe3+掺杂TiO2光催化纤维材料的制备及表征

以棉花纤维为模板制备了一系列Fe3+掺杂的、具有中空纤维结构的TiO2光催化材料(Fe3+/TiO2), 利用热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、zeta电位、红外光谱(IR)和紫外-可见光谱(UV-Vis)等技术对其形貌、晶体结构及表面结构、光吸收特性等进行了表征. 以亚甲基蓝(MB)溶液的脱色降解为模型反应, 考察了不同Fe3+掺杂量的样品在太阳光下的光催化性能. 结果表明, 用模板法制备的Fe3+/TiO2中空纤维结构材料表面存在大量纳米微粒(平均尺寸约12 nm); Fe3+可能均匀分散于锐钛矿结构的TiO2中, 部分取代Ti4+的晶格位置, 既拓宽了TiO2的光谱响应范围, 又形成了TiO2晶体结构的缺陷, 使其表面带负电荷. 在太阳光条件下, 该纤维结构材料较纯TiO2对MB溶液具有更好的光催化脱色降解效果, 且Fe3+的掺入量显著影响该纤维材料的催化性能; 当Fe3+掺杂量为0.15%(w), 在500 ℃焙烧2 h所得中空纤维材料的催化性能最好, 2 h即可使MB溶液的脱色降解率达93%; 重复使用5次仍可使MB溶液的脱色降解率保持在90%以上, 且该催化剂材料易于离心分离去除. 因此, 以该模板合成法, 通过Fe3+的掺杂有望使TiO2成为一种低或无能耗、高活性的绿色环保型催化材料.     

Yb3+共掺杂对Zn2GeO4:Mn2+绿色长余辉发光性能增强研究

利用高温固相法合成了Zn2GeO4:Mn2+以及Zn2GeO4:Mn2+,Yb3+绿色发射长余辉发光材料,对样品进行了X射线衍射分析、荧光光谱分析、色坐标、热释发光以及发光寿命测量.分析结果表明,在1050℃下烧结3h的Zn2CeO4为单相产物,所得Zn2GeO4:Mn2+发光材料具有良好的发光性能,在紫外灯激发下发出最强发射位于528 nm的宽带发射并具有优良的长余辉发光特性,其色坐标值分别为x=0.145,y=0.773.Yb3+共掺杂对其长余辉发光性能提高明显.余辉发光在暗场环境下肉眼可观察的持续时间超过2h.通过热释光谱对陷阱进行了分析.对Yb3+共掺杂的长余辉发光增强机理进行了讨论.     

掺Eu的SiO2-B2O3体系和SiO2-B2O3-Na2O体系的结构及Eu3+的发光性质

采用溶胶-凝胶技术制备了掺Eu3+的以SiO2-B2O3和SiO2-B2O3-Na2O为基质的玻璃态发光材料. 通过激发光谱、发射光谱研究了Eu3+的发光性质, 通过红外光谱、 TEM 、 XRT进一步研究了基质结构变化对发光性能的影响. 结果显示 材料经 600 ℃退火处理后, 结构已十分稳定. 在588 nm和613 nm处显示弱的Eu3+的特征发射光谱, 对应于Eu3+的5D0-7Fj(j=1,2)跃迁. 以SiO2-B2O3为基质的玻璃材料的红外光谱显示形成了Si-O-B键. 该结构对Eu3+的发光有严重的淬灭作用, 使Eu3+的发光强度大大减弱. 以SiO2-B2O3-Na2O为基质的玻璃材料显示Eu3+的发光增强, 红外光谱显示不存在Si-O-B键的振动吸收. 可能是Na取代B的位置, 形成了Si-O-Na键. 此结构对Eu3+的发光有一定增加作用.     

Li+共掺杂对Er3+-Yb3+:TiO2紫外、可见和红外发光同步增强研究

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了Li+共掺杂的Er3+-Yb3+:TiO2粉末.976 nm激光激发下在波长350～1700nm范围内观察到了紫外、蓝色、绿色和红色上转换发光和红外下转换发光.随着Li+共掺杂浓度由0增大到20mol%,Er3+-Yb3+:TiO2的紫外、可见和红外发光强度同步增强.低Li+共掺杂浓度引起的Li+固溶以及高Li+共掺杂浓度引起的相变过程相继破坏了Er3+的晶体场对称性,导致紫外、可见和红外发光显著增强.结果表明共掺杂Li+是一种提高Er3+掺杂材料发光性能的有效方法.     

掺杂表面活性剂及金属离子对纳米Y2O3:Eu3+粉体的发光性能的影响

采用草酸沉淀法,通过填加表面活性剂四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和金属离子K+,Mg2+,Ba2+,制备出稀土发光材料Y2O3Eu3+,利用XRD与激发和发射光谱等测试手段对样品的结构与光学性能进行了表征,考察了同时加入不同表面活性剂和金属离子对Y2O3Eu3+的结构和发光性质的影响.结果表明加入表面活性剂和金属离子对发光材料Y2O3Eu3+的发光性能有较大的影响,其中以同时加入四丁基溴化铵和Ba2+以及加入十六烷基三甲基溴化铵和Mg2+对Y2O3Eu3+粉体的发光性能影响最大.     

红色发光长余辉材料Ca2SnO4:Eu3+的性能研究

利用高温固相法合成了Ca2nO4:Eu3+色发射长余辉发光材料,对样品进行了X射线衍射分析、荧光光谱分析、形貌分析以及发光寿命测量.分析结果表明,在1350℃下烧结3 h的Ca2SnO4:Eu3+为单相产物,所得Ca2SnO4:Eu3+发光材料具有良好的发光性能,在267 nm紫外线激发下发出最强发射位于617 nm的锐线发射,并且具有明显的长余辉发光性能.     

Na2SiF6对Er3+, Yb3+共掺杂上转换发光材料颗粒度的影响

合成了Er3+, Yb3+共掺杂的纳米级上转换发光材料.针对稀土离子Er3+, Yb3+共掺杂上转换发光材料的制备过程, 研究了络合剂和Na2SiF6对控制最终产物颗粒度的作用, 指出络合剂和Na2SiF6的共同作用有利于合成出粒度分布比较均匀的纳米级上转换发光材料, 讨论了Na2SiF6的作用机制, 并简单阐述了上转换发光材料的发展和应用.     

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.     

Li2Mg2Si4O10F2、H2Mn8O16·1.4H2O和Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3在高浓度LiCl水溶液中的离子交换行为

研究了用功能材料 Li2Mg2Si4O10F2(LHT)、 H2Mn8O16@ 1.4H2O(CRYMO)和 Li1.3Ti1.7Al0.3(PO4)3(LTAP)分别去除高浓度氯化锂水溶液中的杂质 Fe3+、 K+和 Na+ .实验结果表明,这几种功能材料分别对溶液中的杂质 Fe3+、 K+和 Na+有很高的选择性,除杂效果明显 .分析和研究了这几种功能材料在高浓度氯化锂水溶液中分别与 Fe3+、 K+和 Na+的交换行为 .结果表明,在高浓度氯化锂溶液中这几种功能材料与杂质交换的动力学行为可近似用 JMAK方程描述.     

Fe3O4@SiO2@YF3:Eu3+磁-光双功能复合粒子的制备与性能

采用水热法合成了Fe3O4@SiO2@YF3:Eu3+磁-光双功能复合粒子,对其结构和性能进行了表征.XRD分析表明:Fe3O4表面包覆上了结晶良好的正交晶系的YF3.TEM照片表明:复合粒子为球形,构成核的Fe3O4颗粒的尺寸在200～350 nm之间,Fe3O4@SiO2@YF3:Eu3+核壳结构复合粒子的尺寸约为230～380 nm,与包覆前的Fe3O4相比较,包覆后,颗粒尺寸增大,并且YF3:Eu3+是以棒状结构连接在Fe3O4球型颗粒的表面.磁性和荧光光谱分析表明:该复合颗粒同时具有良好的发光性和磁性,使其在生物医学领域具有潜在的应用.     

活性碳纤维阴极电芬顿反应降解微囊藻毒素研究

以具有高比表面积的活性碳纤维作为阴极,通过电芬顿反应降解水中微囊藻毒素(MCRR,MCLR)的电化学方法系统考察了电流密度、pH值和Fe2+浓度等因素对微囊藻毒素降解效果的影响.实验结果表明,在Fe2+浓度为1.0mmol/L和电流密度为6.6mA/cm2条件下,电化学处理60min,MCRR(8.81mg/L)去除率为75%,MCLR(6.36mg/L)去除率为94%.证明过氧化氢可以通过电化学还原在活性碳纤维阴极表面高效产生,微囊藻毒素可被高效降解去除.     

Fe2O3/CNT催化湿法H2O2氧化苯酚

通过化学沉积法和热处理得到多壁碳纳米管负载Fe2O3催化剂 Fe2O3/CNT, Fe2O3的负载质量分数约为15.1%,XRD表征显示,负载的Fe2O3存在α和γ这2种晶型。考察了Fe2O3/CNT催化湿式H2O2氧化去除废水中苯酚催化性能,通过苯酚的去除率及反应过程中催化剂活性组分的溶出总量,研究了催化剂制备过程中添加聚乙烯醇对催化剂性能的影响。在苯酚和H2O2初始浓度分别为350和1 500 mg/L、催化剂投加量为1.0 g/L、温度80 ℃条件下,经过240 min的反应,苯酚去除率达100％,COD去除率为86.1％。     

水热合成Fe3+掺杂ZnO复合材料及其光催化活性

以Zn(Ac)2·2H2O、Fe(NO3)3·9H2O和NaOH为原料,采用水热法合成了Fe3+掺杂ZnO复合材料. 并用X射线衍射和扫描电子显微镜测试技术对合成样品的结构和形貌进行了表征. 结果表明,Fe3+掺杂ZnO合成产物为直棒状,直径为500 nm,长度为3 μm左右. 样品的紫外可见漫反射分析结果表明,在300～500 nm紫外可见光区域均有强的吸收. Fe3+掺杂ZnO作为光催化剂降解有机染料性能优于纯ZnO材料.     

蓝色长余辉材料CaAl2O4:Eu2+,Nd3+的合成及其发光性能

采用高温固相法合成了系列单相Ca(1-x-y)Al2O4:Eu2+x,Nd3+y(0≤x≤0.045,0≤y≤0.0037)粉末样品,并表征了其发光特性.研究结果表明,样品的发射光谱为最大发射峰位于440nm的宽带谱,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁.通过对Eu2+,Nd3+掺杂量与样品发光性能之间关系的研究发现,Eu2+和Nd3+最佳掺杂量分别为x=0.00125和y=0.0025,并且Nd3+对改善蓝色长余辉材料CaAl4:Eu2+的余辉性能具有重要的作用.在最佳掺杂条件下,样品的余辉时间可达1000min,初始亮度大于1200mcd/m2,60min后发光粉的亮度仍然在10mcd/m2以上.利用正电子湮灭技术和热释光技术,研究了Eu2+和Nd3+对CaAl2O4:Eu2+,Nd3+材料的发光性能的影响.     

Tb3+离子激活的ZnO-SrO-SiO2发光材料的合成

由于5s壳层的屏蔽,Tb³⁺离子的4f电子跃迁产生的发光,其波长受基质的影响很小,而发光强度却与基质材料、Tb³⁺离子的浓度有密切的关系。Tb³⁺离子激活的硅酸盐发光材料在专利中曾有报导,但Tb³⁺离子在ⅡA、ⅡB族硅酸盐中的发光行为尚未见报导。我们在过去工作的基础上,合成了Tb³⁺离子激活的ZnO-SrO-SiO₂发光材料。     

白光LED用荧光材料Ba3 Gd( BO3 )3:Eu3+的发光性能研究

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu3+ 掺杂的三元稀土硼酸盐Ba3Gd(BO3)3发光材料, 通过X射线衍射 (XRD) 、荧光光谱和扫描电镜 (SEM) 等测试手段对Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 荧光粉的制备条件、发光性能以及形貌进行了研究. XRD结果表明, 在1000 ℃时可得到Ba3Gd(BO3)3 纯相. 扫描电镜照片显示颗粒基本为球形, 粒径约为200～400 nm. 发光光谱测试表明, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+荧光粉在近紫外区(UV) (396 nm)和蓝光区(466 nm)可以被有效地激发, 分别用255和396 nm的紫外光激发样品时, 以Eu3+ 的 5D0-7F2 (611和616 nm) 超灵敏跃迁为主要发射峰. 当Eu3+的掺杂浓度为10%(摩尔分数)时, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 在611和616 nm处的发光强度最大. 因此, 这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.     

纳米SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料的制备与性能

采用水热-均匀共沉淀法制备了纳米SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料.通过XRD、TEM、荧光光谱、热释光谱对其结构和性能进行分析.XRD结果表明所制备的SrAl2O4:Eu2+Dy3+纳米发光材料为单相,属单斜晶系.TEM测试表明纳米SrAl2O4:Eu2+,Dy3+发光材料为规则的球状粒子,粒径为50～80 nm,且分散性良好.激发和发射光谱测试表明,样品的激发光谱是峰值在356 nm 的连续宽带谱,发射光谱是峰值位于512 nm的宽带谱,与SrAl2O4:Eu2+,Dy3+粗晶材料相比,激发和发射光谱都出现了"蓝移"现象.样品的热释光峰值位于358 K,适合于产生长余辉.     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料发光性能与温度依赖研究

对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料在100～500 K温度之间的发光性能进行研究.实验结果表明,材料的荧光及余辉强度在特定温度区间内呈线性变化,在热释峰所在温度范围具有较好的发光性能.其变化规律表明SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型,其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分,延时释放产生的跃迁则导致余辉发光.陷阱和电子的复合与陷阱中电子释放过程均随温度升高而增强,但温度过高时会发生热猝灭.材料荧光强度与余辉强度在特定温度区间内随温度呈线性变化关系表明其可以作为一种光纤温度传感材料.