Eu掺杂SiO2纳米基质的发光特性

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了Eu掺杂的SiO₂干凝胶,分别用光致发光(PL)光谱、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外吸收(IR)谱等分析手段对样品进行了表征,研究了SiO₂的基质中Eu³⁺、Eu²⁺的发光特性以及退火温度对发射光谱的影响,并对其发光机理进行了分析。结果表明,样品掺杂均匀,颗粒尺寸大约在50~80 nm,硼(B)离子进入SiO₂网格,成为了基质的一部分,改变了基质的网络结构。当采用258 nm激发样品时,随着退火温度的升高,红光发射强度先增强后减弱。对于经800 ℃退火处理的样品红光发射最强,出现了576 nm(⁵D₀ →⁷F₀),620 nm(⁵D₀ →⁷F₂),658 nm(⁵D₀ →⁷F₃)3条谱线,其中主峰位于 620 nm红光发射,对应于Eu³⁺离子的⁵D₀ →⁷F₂超灵敏跃迁,进一步说明B离子参与到基质中,形成了Si—O—B键,导致Eu³⁺离子所处配位环境的对称性降低,从而有利于Eu³⁺离子的特征发射;当采用271 nm激发样品时,随着退火温度的升高,蓝光发射强度先增强后减弱,经850 ℃退火的样品400~500 nm蓝光发射最强,归属于Eu²⁺的5d→4f的跃迁发射,证明在铝离子(Al³⁺)存在的情形下,在高温退火过程中Al³⁺部分取代Si⁴⁺形成AlO^-₄基团,掺杂Eu³⁺填补AlO^-₄基团附近的空位,增加了Eu³⁺周围的AlO^-₄四面体中氧原子的电子给予能力,使得Eu³⁺还原成Eu²⁺,从而得到了较强的蓝光发射。但是,当退火温度达到900 ℃时,由于稀土离子发生位置的迁移形成团簇红光和蓝光都明显地降低。     

纳米二氧化钛的制备及Eu~(3+)掺杂发光研究

以钛酸四丁酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备了四种不同配方Eu3+掺杂的TiO2纳米晶.利用扫描电镜(SEM)、EDS能谱、光致发光光谱对样品的形貌、成份及性能进行了表征.研究了退火温度、稀土Eu3+离子掺杂摩尔分数、溶剂乙醇量等对发光性能的影响,并对其发光机理进行了探讨.结果表明:稀土Eu3+掺杂TiO2纳米晶样品,掺杂均匀、颗粒大约在30～80nm;从EDS能谱分析可得Ti:O原子个数比并不是按化学计量TiO2满足1:2,这是因为在TiO2中形成的是Ti-O-Ti键,Eu3+离子很可能取代了Ti4+离子,同时又形成了氧空位,表明稀土Eu3+离子进入TiO2晶格中;样品的主发射峰在614nm(5D0→7F2)处发光最强,且在593nm(5D0→7F1)处出现了属于磁偶极跃迁的发射峰,制备Eu3+∶TiO2纳米晶的组分、退火温度、溶剂乙醇的量不同,发射光谱的强度也不同.     

等离子体共振协同S-scheme电荷转移促进W18O49/Cd0.5Zn0.5S高效光催化产氢

硫化锌镉(Cd_1-xZn_xS,01-xZn_xS太阳光响应范围,提高光生电子与空穴利用效率是当前的研究热点.本文采用溶剂热法分别制备了Cd_0.5Zn_0.5S纳米棒和W₁₈O₄₉纳米颗粒,然后借助超声辅助静电自组装策略成功获得具有紫外-可见-近红外光响应的W₁₈O₄₉/Cd_0.5Zn_0.5S异质结.分析表明,W₁₈O₄₉晶格氧空位周围过量自由电荷的集体振荡,引起强烈的局域表面等离子体共振(LSPR)吸收现象,使其对500~800 nm范围的光产生明显吸收,使体系具有紫外至近红外光响应能力;而且W₁₈O₄₉作为一种氧化型半导体材料,可与还原型Cd_0.5Zn_0.5S半导体之间形成S-scheme异质结,在内建电场、能带弯曲和静电相互作用下有效促进了光生电子和空穴的分离,并能保留强的氧化还原能力.对比实验发现,常温下以Na₂S/Na₂SO₃为牺牲剂,全光谱照射下,20%-W₁₈O₄₉/Cd_0.5Zn_0.5S的产氢速率可达147.7mmol·g^-1·h^-1,是Cd_0.5Zn_0.5S纳米棒单体的2.1倍;可见光下,复合样品的产氢活性约为Cd_0.5Zn_0.5S单体的1.89倍;近红外光下,Cd_0.5Zn_0.5S单体无产氢活性,而异质结的产氢速率约为0.2 mmol·g^-1·h^-1.进一步对样品波长依赖性研究发现,当365、400、450 nm的入射光仅能引起W18O49和Cd0.5Zn0.5S的带间激发时,它们的复合样品比Cd_0.5Zn_0.5S表现出更优异的产氢活性;当λ=550、600、650 nm以及>800 nm的入射光仅能引起W₁₈O₄₉的LSPR效应时,Cd_0.5Zn_0.5S单体无活性,而W₁₈O₄₉/Cd_0.5Zn_0.5S仍具有较高的催化性能、但随着波长的增大产氢速率逐渐降低,与复合样品瞬态光电流强度的变化趋势吻合良好.以上结果表明,W₁₈O₄₉与Cd_0.5Zn_0.5S二者形成的S-scheme界面异质结有效抑制了光生载流子的表面复合,且当入射光不足以引起带间激发时,W₁₈O₄₉的LSPR效应产生的"热电子"可有效注入到Cd_0.5Zn_0.5S,从而引起表面催化反应.进一步研究发现,当将反应温度从25提高到60°C时,20%-W₁₈O₄₉/Cd_0.5Zn_0.5S在全光谱下的产氢速率可提高到306.1mmol·g^-1·h^-1,表明温度对光催化产氢过程具有不可忽视的影响,可通过增强表面反应速率显著提高产氢活性.总之,本文通过一种简便方法获得了具有紫外-可见-近红外响应的S型W₁₈O₄₉/Cd_0.5Zn_0.5S异质结光催化剂,详细对比了不同波段下样品的光电特性及催化活性,最终在S-scheme电荷转移机制和LSPR"热电子"注入过程的协同作用下,复合样品活性比Cd_0.5Zn_0.5S单体有了明显提高.     

稀土掺杂TiO_2基质发光特性

目的研究退火温度、薄膜层数等制备工艺对发光特性的影响。方法以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备稀土Eu,Tb掺杂的TiO2发光干凝胶和薄膜,用紫外-可见荧光分光光度计进行表征。结果 Eu3+单掺样品,用545nm波长光激发时,在618nm处有较强的Eu3+的5D0→7F2跃迁的红光发射,其跃迁强度随着退火温度的升高先增强后减弱,600℃时达到最大值。另外,薄膜的跃迁强度随着薄膜层数的增加先增强再减弱,提拉速度为8cm/min时,19层膜的荧光强度最佳。结论 Eu,Tb共掺干凝胶,以251nm作为激发波长,发射光谱在370～520nm出现了很宽的谱带,谱带中435nm和469nm两个肩峰,认为该发射峰是Eu2+的4f→5d跃迁发射引起的,退火温度在850℃时蓝光发射最强。     

有机酸类化感物质的血清蛋白输运机制研究

利用亲和毛细管电泳(Affinity Capillary Electrophoresis,ACE)建立有机酸类化感物质与血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)结合反应的分析方法。模拟典型有机酸类化感物质与血清白蛋白的结合反应,构建配体(有机酸)-受体(BSA)相互作用体系,采用ACE法研究不同浓度柠檬酸(Citric Acid,CA)/磺基水杨酸(Sulfosalicylic acid,SA)与BSA的结合反应机制并比较不同有机酸作用机理异同。结果表明,有机酸类化感物质CA/SA与BSA发生结合反应形成复合物CABSA和SA-BSA。依据有效淌度变化,理论方程非线性拟合结合反应的表观结合常数KCA-BSA=(1.82±0.11)×104L·mol-1、KSA-BSA=(2.12±0.12)×104L·mol-1,结合反应均为快平衡反应。相关工作阐明了血清蛋白输运有机酸类化感物质的生理作用,为化感物质与生物大分子结合反应的深入研究提供相应理论参考。     

EA-Q缔合聚合物压裂液的性能评价

压裂改造已成为姬塬油田最主要的增产措施。压裂液的好坏对压裂增产起着关键作用,常规胍胶压裂液存在着水不溶物和破胶不彻底现象,VES粘弹性表面活性剂耐温性较差,性能不能满足地层温度。本文采用EA-Q缔合聚合物配制成清洁压裂液,室内性能评价结果表明,该压裂液的最佳使用浓度为0.35%~0.45%;清洁压裂液剪切1h后粘度均保持在50mPa·s以上;80℃时静态滤失系数为6.58×10-4m/min-1;静态悬砂沉降速率为0.0069 cm/min;破胶时间2.5 h时破胶液粘度为4.8 mPa·s;岩心伤害率13.0%~15.0%。     

α-Fe2O3在酸中溶解性能的研究

目的 比较不同工艺条件下制备的α-Fe2O3在酸中的溶解性能。方法采用重量法测定α-Fe2O3溶出率。结果经灼烧过的α-Fe2O3在热的盐酸、硫酸-氢氟酸、硫-磷混合酸中能不同程度地溶解。在6mol／L HCl中微沸约1h时,α-Fe2O3的溶出率处于稳定状态。结论灼烧后的α-Fe2O3在热的盐酸溶液中具有不同程度的溶解。     

住宅设计要适应市场需求的潮流

随着人们居住消费水平的提高,房产市场已经成熟起来,市场需求正在向装修成品房过渡。住宅建筑设计要与时俱进,把握住房消费的动向,做好符合需求和完善地设计,满足市场的需求,适应市场发展的需要。精装修成品房的趋势已经在北票市形成市场。我们也紧跟设计潮流也在一些高档住宅小区,设计全精装修成品房,满足了部分白领消费者的需求。     

10BaF2:NaF, Na3AlF6/TiO2 composite as a novel visible-light-driven photocatalyst based on upconversion emission

A rare-earth free upconversion luminescent material, 10BaF2：NaF, Na3AIF6, is synthesized by a hydrothermal method. The study of fluorescent spectrum indicates that it can convert visible light （550 nm-610 nm） into ultraviolet light （290 nm 350 nm）, and two emission peaks at 304 nm and 324 nm are observed under the excitation of 583 nm at room temperature. Subsequently, 10BaF2：NaF, Na3AIF6/TiO2 composite photocatalyst is prepared and its catalytic activity is evaluated by the photocatalytic reduction of CO2 under visible light irradiation （λ〉 515 nm）. The results show that 10BaF2：NaF, Na3AIF6/TiO2 is a more effective photocatalyst for CO2 reduction than pure TiO2, their corresponding methanol yields are 179 and 0 μmol/g-cat under the same conditions. Additionally, the mechanism of photocatalytic reduction of CO2 on 10BaF2：NaF, Na3AIF6/TiO2 is proposed.     

First-principles study of the electronic and optical properties of the （Y,N）-codoped anatase TiO2 photocatalyst

First-principles plane-wave pseudopotential calculations are performed to study the geometrical structures,formation energies,and electronic and optical properties of Y-doped,N-doped,and(Y,N)-codoped TiO 2.The calculated results show that Y and N codoping leads to lattice distortion,easier separation of photogenerated electron-hole pairs and band gap narrowing.The optical absorption spectra indicate that an obvious red-shift occurs upon Y and N codoping,which enhances visible-light photocatalytic activity.