Gd~(3+)掺杂锰锌铁氧体的高分子吸附燃烧法制备及电磁性能

采用固态高分子吸附燃烧法合成了Gd3+掺杂锰锌铁氧体Mn0.3Zn0.7Fe2-xGdxO4(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)。借助XRD、SEM和网络分析仪等研究了样品的物相结构和掺杂浓度与电磁特性的关系。结果表明:当x≤0.02时,制得的粉体为单一的锰锌铁氧体,样品的晶格常数随着Gd3+掺杂量的增加先增后减。少量Gd3+掺杂能有效调整锰锌铁氧体的电磁参数,当x=0.02时,微波电磁损耗(RL)最大值达到-18.7dB。     

透明β-NaYF_4∶Yb,Tm/PMMA纳米复合材料的制备及其光学性能

采用高温溶剂热法制备了一系列不同Yb3+掺杂浓度的上转换发光纳米粒子β-NaYF4∶Yb,Tm和核壳结构的β-NaYF4∶Yb,Tm@β-NaYF4∶Yb纳米粒子。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、光致发光(PL)谱对材料的物相结构、形貌特征和发光性质进行了表征和研究,并特别研究了温度对材料发光性能的影响。结果表明:保持Tm3+浓度不变,随着Yb3+掺杂浓度的增加,β-NaYF4∶Yb,Tm的发光强度先增大后减小。当Yb3+掺杂摩尔分数为30%时,474 nm和645 nm处的发光强度达到最大值;当Yb3+掺杂摩尔分数为50%时,450 nm和692 nm处的发光强度达到最大值。在β-NaYF4∶Yb(30%),Tm上包裹一层β-NaYF4∶Yb壳层后,其发光显著增强,随壳层Yb3+摩尔分数的增加,发光强度也是先增大后减小。当壳层Yb3+摩尔分数为10%时,核壳结构纳米粒子的发光强度达到最大值;当壳层Yb3+摩尔分数达到40%时,核壳结构纳米粒子的发光强度已经低于未包裹时。将样品进行热处理后,荧光增强。样品的发光强度随环境温度的升高,红光变弱,蓝光增强。采用原位聚合法将β-NaYF4∶Yb,Tm纳米粒子与PMMA制成复合材料后,仍能保持较好的透明度和发光强度。     

Sm1 xMx(TTA)3phen转光剂的合成及荧光性能

采用化学沉淀法合成了具有紫外转红光性能的转光剂Sm1 xMx(TTA)3phen (M=Y,Gd).借助红外光谱、紫外 可见光吸收光谱及荧光光谱对配合物的性能进行了表征.结果表明:Sm1 xMx(TTA)3phen与Sm(TTA)3phen的配位结构基本一致|配合物的紫外光吸收特性主要由有机配体决定|配合物吸收紫外光后,均发出Sm3+的特征光,其中Sm0.5Y0.5(TTA)3phen在647 nm处的荧光强度在配合物中最强,达到9.5×106 cps|敏化离子的掺入可以提高配合物的荧光强度,荧光增强效果Y3+优于Gd3+.     

SmBO3晶型转变的TEM表征与反射性能

三斜相SmBO3经过1200℃的高温煅烧会出现晶型转变现象,由三斜相全部转变为六方相。采用TEM表征了SmBO3粉体的晶型转变。SmBO3的晶型转变对激光反射率造成一定的影响,主要表现为:三斜相SmBO3对1.06μm激光的反射率较六方相SmBO3稍低,这是由于晶体结构的不同,晶胞常数发生变化,使得六方相SmBO3的吸收峰位置向长波方向红移了12 nm,吸收峰最低点的位置更偏离1.06μm;激光测试结果表明六方相SmBO3粉体对10.6μm激光的反射率要低于三斜相SmBO3粉体。     

Sm3+掺杂(Y，Tb)AG∶Ce3+荧光粉的制备及光谱性能

采用柠檬酸溶胶凝胶燃烧合成法制备了一系列组成的(Y,Tb)₃Al₅O₁₂∶Ce³⁺,Sm³⁺荧光粉。通过X射线衍射、荧光光谱研究了不同Sm³⁺离子共掺杂浓度下(Y,Tb)AG∶Ce³⁺荧光粉的晶体结构及光致发光性能。Rietveld全图拟合(Rietveld method of whole pattern fitting)结果表明：掺杂后样品仍为纯立方石榴石相,随着Sm³⁺离子共掺杂浓度的增加,样品的晶胞参数增大。在467 nm激发下,激发能由Ce³⁺离子向Sm³⁺离子单向传递,从而在617nm处出现红光发射。Tb³⁺离子取代不利于Ce³⁺离子与Sm³⁺离子的能量传递,同时Ce³⁺离子受更强的晶体场作用及与O^2-离子间增强的共价性使发射主峰红移,Sm³⁺掺杂的TAG∶Ce体系中,激发能由敏化剂Ce³⁺离子向激活剂Sm³⁺离子的传递路径包括5d→4f²F_5/2,7/2(Ce³⁺)和⁷F₆→⁵D₄(Tb³⁺)到⁴G_5/2→⁶H_7/2(Sm³⁺)两部分。     

双掺Eu3+ 和Tb3+ 的下转换β-NaYF4的合成与发光性能

采用高温溶剂热法合成了下转换发光材料NaYF₄∶Eu³⁺ 和NaYF₄∶Eu³⁺,Tb³⁺ ,采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、激发(PLE)谱和光致发光(PL)谱对材料的物相结构、形貌特征和发光性质进行了表征和研究,并分析了其发光原理。结果表明:所合成的NaYF₄∶Eu³⁺ 和NaYF₄∶Eu³⁺,Tb³⁺ 为纯六方相晶体,尺寸在100 nm左右;改变Eu³⁺ 和Tb³⁺ 的掺杂浓度后晶格结构没有发生明显变化,说明Eu³⁺ 和Tb³⁺ 取代的是Y³⁺的晶格位置;在394 nm光的激发下,检测到Eu³⁺ 在⁵D₀→⁷F₁ 和⁵D₀→⁷F₂跃迁处的特征发射光,并且可见光强度随着Eu³⁺ 离子掺杂浓度的变化而变化。另外Tb³⁺ 离子浓度对NaYF₄∶Eu³⁺ 晶体结构产生了一定的影响,说明掺杂Tb³⁺ 离子改变了Eu³⁺ 离子所处的配位环境,导致红色发光带增强,而这主要源于电偶极子跃迁的贡献。     

稀土掺杂硼铝硅酸盐玻璃结构的NMR研究

在Sm₂O₃掺杂BaO-B₂O₃-Al₂O_3-SiO_2-Sm₂O₃(BBASS)玻璃系统的形成性能研究的基础上,借助MAS NMR以及差热测试(DTA)技术,研究了玻璃的结构特点以及玻璃组成、热处理条件等因素对玻璃结构的影响. 研究表明,在未掺稀土的BBAS玻璃结构中,硼氧多面体主要以[BO₃]、[BO₄]存在,铝氧多面体主要以[AlO₄]、[AlO₅]、[AlO₆]存在;随着BBAS中BaO含量的增加,硼氧三角体[BO₃]逐渐向[BO₄]转变,原先[AlO₄]、[AlO₅]、[AlO₆]共存的铝氧多面体结构逐渐转变为大量[AlO₄]和少量[AlO₅]共存的结构;稀土Sm³⁺具有较强的积聚作用,其能促使玻璃结构中的硼氧多面体形成巨大的网络结构;热处理对玻璃结构中硼氧多面体和铝氧多面体的配位结构影响不大.     

铒硼硅酸盐稀土玻璃的析晶行为

高含量稀土玻璃在激光防护材料方面具有重要的应用,通过对稀土玻璃析品行为的研究.有助于制备出透明的高稀土含量稀土玻璃.分别制备了透明的铒硼硅酸盐稀土玻璃和富B2O3、富SiO2、富Al2O3的铒硼硅酸盐稀土玻璃,并在1100℃下对各种玻璃样品进行热处理.采用XRD,SEM等分析测试方法对Er2O3-B2O3-SiO2-Al2O3系玻璃的析晶行为进行研究,并探讨了玻璃组成对析晶产物的影响.结果表明,铒硼硅酸盐稀土玻璃的局部结构与ErBO3晶相的结构具有一定的相似性;富B2O3,富SiO2、富Al2O3的铒硼硅酸盐稀土玻璃会发生失透现象.稀土玻璃发生失透是由玻璃析晶引起的,其中铒硼硅酸盐稀土玻璃中最易析出的晶相是ErBO3.     

Sm1-xMx(TTA)3phen转光剂的合成及荧光性能

采用化学沉淀法合成了具有紫外转红光性能的转光剂Sm1-xMx(TTA)3phen (M=Y,Gd).借助红外光谱、紫外-可见光吸收光谱及荧光光谱对配合物的性能进行了表征.结果表明:Sm1-xMx(TTA)3phen与Sm(TTA)3phen的配位结构基本一致;配合物的紫外光吸收特性主要由有机配体决定;配合物吸收紫外光后,均发出Sm3+的特征光,其中Sm0.5Y0.5(TTA)3phen在647 nm处的荧光强度在配合物中最强,达到9.5×106 cps;敏化离子的掺入可以提高配合物的荧光强度,荧光增强效果Y3+优于Gd3+.     

稀土掺杂BAP玻璃的制备及性能研究

采用UVPC和DSC等测试手段系统研究了稀土Sm2O3掺杂BaO-Al2O3-P2O5(BAP)激光防护玻璃的光谱性能及析晶性能。结果表明:吸收光谱的特征吸收峰强度随Sm2O3含量的增加逐步增强,吸收谱线向两端非均匀展宽,玻璃在1075nm波长处的光密度与稀土含量近似成线性关系,当Sm2O3含量达到17.5mol%时,透过率T<0.03%;随着稀土含量的增加,玻璃的析晶参数β先增后减,玻璃的析晶倾向也随之先下降而后提高,BaO/Al2O3比值的降低可使玻璃的形成能力提高。