稀土掺杂硼铝硅酸盐玻璃的析晶特性及其微观结构

借助差热分析测定了稀土掺杂BaO-Al2O3-B2O3-SiO2玻璃的热稳定性。采用XRD和TEM/EDS研究了在不同热处理条件下M玻璃样品的失透、析晶过程的微观结构。结果表明:随着稀土掺量的逐渐增加,玻璃的热稳定性是先提高后降低;玻璃的失透首先由分相造成,稀土离子大量富集在富硼铝相中,热处理温度越高,玻璃的分相和析晶越明显,玻璃的析晶产物为SmAl2.07(B4O10)O0.6晶体;热处理过程中铝氧多面体的稳定性优于硼氧多面体。     

SiO2胶体晶体垂直沉积自组装方法的改进

采用垂直沉积技术及相应的改进方法,使用化学合成的400 nm单分散二氧化硅微球自组装制备了胶体晶体薄膜。通过扫描电镜与分光光度计对样品的微观结构与透过光谱进行了表征,并对比研究了不同的垂直沉积方法对胶体晶体的影响。结果表明,通过温度与流量控制两种改进手段,均能制备具有六方密堆结构周期排列的胶体晶体薄膜。在垂直沉积过程中适当的升高温度有利于降低胶体粒子的用量,而通过流量控制的垂直沉积技术则可以有效缩短自组装时间。通过调节蠕动泵改变液面与基板的相对运动速度,或者调控温度改变胶体溶液的蒸发速率,可在材料表面形成单层或多层的胶体晶体薄膜。改进的垂直沉积技术将有望应用于快速沉积大面积、高质量的胶体晶体材料。     

不同醇水比对β-NaYF_4∶Yb~(3+),Er~(3+)晶相的影响

采用水热法制备不同醇水比的NaYF4∶20%Yb3+,2%Er3+晶体,通过XRD、FE-SEM、TEM、PL测试手段对合成样品进行表征和分析。样品的FE-SEM图结果表明,随着醇水比的增大,颗粒尺寸越来越小,最小可达纳米级。通过XRD测试表明,醇水比对样品的晶相亦有影响,当醇水比为30/10 mL时,产物中开始出现α-NaYF4晶相。验证了形成机理的正确性并得到一条相转变反应时间与醇水比关系的模拟曲线图。TEM图显示样品属于多晶,且结晶性能良好。在980 nm近红外光激发下,β-NaYF4∶20%Yb3+,2%Er3+上转换晶体发出绿光和红光。     

水热合成NaGdF_4∶Yb~(3+),Er~(3+)及Na(Y,Gd)F_4∶Yb~(3+),Er~(3+)的尺寸控制及发光性能研究

采用水热法制备NaGdF4∶Yb3+,Er3+及Na(Y,Gd)F4∶Yb3+,Er3+,通过改变温度、时间、pH、柠檬酸三钠浓度比、氟源浓度比及掺杂Y3+浓度来调节颗粒的尺寸及研究其对发光强度的影响。通过XRD、FE-SEM、PL测试对样品进行表征分析。当溶液呈强酸性时,形成的是纯GdF3相;pH提高后,GdF3转变为β-NaGdF4相。柠檬酸三钠含量的增加会抑制颗粒尺寸的生长从而降低发光强度。氟源含量的增加会使颗粒沿(001)面生长,发光强度也增大。而随着掺杂Y3+含量的增加,颗粒尺寸增大,发光强度呈现先下降后升高的趋势。     

Sm1－xTbx(TTA)3phen转光剂的合成及SiO2表面改性

为了提高稀土有机配合物的转光能力和紫外稳定性,以Sm(Ⅲ)为中心稀土离子,Tb为敏化离子,β-二酮类有机配体α-噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)及第二配体1,10-菲咯啉(phen)等作为主要配体,采用化学沉淀法合成了具有紫外转红光性能的转光剂Sm1－xTbx(TTA)3phen,并利用SiO2对配合物进行了表面改性.借助红外光谱、紫外-可见光吸收光谱及荧光光谱对配合物Sm1－xTbx(TTA)3phen的光学性能进行了系统分析.结果表明:Sm1－xTbx(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,均可产生Sm3+的特征光,其中Sm0.5Tb0.5(TTA)3phen在647 nm处的荧光强度最高,达到8.0×106 cps,光转换能力最强|敏化离子Tb3+的掺入可以显著提高配合物的荧光强度|配合物经二氧化硅包裹后,其紫外稳定性明显提高.     

SiO2包覆的β-NaYF4∶Eu3+及透明发光薄膜的制备和性能研究

通过溶胶-凝胶方法对β-NaYF4∶Eu3+进行了表面SiO2包裹处理,并将其分散于溶胶中提拉成膜,制备成发光薄膜。采用XRD、SEM、TEM、FTIR、UVPC、PL等测试手段进行了分析表征。结果表明:NaYF4表面被成功包裹上了一层SiO2,形成了核壳结构,并除去了表面油酸等有机物。表面包裹对NaYF4的晶型结构没有产生影响,但荧光性能略有下降,形貌趋向于圆形,这是由于表面SiO2颗粒在形成网络结构的张力和溶剂溶解所致。采用提拉浸渍镀膜后,发光粒子比较好地分散在薄膜上,并且具有比较理想的透过率,呈现出一定的减反射效果。由于SiO2包裹和热处理,O2-空位缺陷增强了Eu3+在420～500 nm波段的发光,这对整个发光性能是有利的。而因为能量转移,产生无辐射跃迁,613 nm处发光产生猝灭。通过实验,优化确定了制备发光薄膜的最佳工艺。     

Zn片经水热反应和氟硅烷修饰构建超疏水ZnO表面

以乙二胺为溶剂, Zn片在120、140 及160 ℃经水热反应生长出具有蛋糕形、荷叶乳突状、棒状和仙人球状等微结构的ZnO表面. 扫描电镜研究表明, 反应时间越长越有利于形成完整的微纳米结构, 反应温度较高生成的微纳米结构更规整. 140 ℃反应4 h和160 ℃反应5 h的ZnO表面经过氟硅烷修饰后表现出良好的超疏水性, 与水滴的接触角分别达到154.6°和157.3°, 滚动角分别为5°和3°. 该方法因其操作简便、成本低廉, 在锌表面制备特殊微结构和构建超疏水表面具有潜在的应用.     

液液界面反应制备C60微米管阵列及其上转换荧光性能研究

采用C60/甲苯溶液和异丙醇作为原料,通过液液界面渗透反应在AAO模板上制备了垂直定向排列的C60微米管阵列.通过SEM、XRD、Raman、荧光光谱(PL)对材料的结构和性能进行测试表征.结果表明C60微米碳管阵列由C60分子聚合而成,为面心立方结构,微米管直径5～10 μm、壁厚1～3 μm.在1064 nm近红外入射光激发下样品在红光区域发生了上转换发光,分析表明这是由多壁碳管丰富的能级所造成.     

铒硼硅酸盐玻璃形成性能的研究

用新的玻璃形成区研究方法探索了铒硼硅酸盐玻璃的形成区范围,研究了A12O3含量和Er2O3含量对玻璃形成区的影响和相应的玻璃形成区图。结果表明：当A12O3含量从15％增加到20％时玻璃形成区相应增大,Er2O3含量从20％增加到30％时玻璃形成区缩小。同时利用热分析结果所得到的玻璃析晶倾向参数β值,讨论了铒硼硅酸盐玻璃的形成能力,发现含有Er2O3的铝硼硅酸盐玻璃的玻璃形成能力比较弱,但在一定的组成范围内随着Er2O3含量的增加,铒硼硅酸盐玻璃的形成能力也会有所提高。另外,在铒硼硅酸盐玻璃系统中加入A12O3,可以加强玻璃的网络结构,从而能够提高玻璃的形成能力。     

无定形磷酸钙为先驱体低温制备α-磷酸三钙超细粉末

α-tricalcium phosphate (α-TCP) ultrafine powders were prepared by heating amorphous calcium phosphate as precursor at 800 ℃ for 3 h. The α-TCP powders were characterized by XRD, ICP, SEM and TEM. The results show that pure α-TCP powders with n_Ca/n_P ratio of 1.51±0.02, particle size of 100～200 nm and smooth surface were obtained. The possible formation mechanism of α-TCP phase obtained at 800 ℃ was also discussed.