水热合成ZnS:Cu,Al纳米晶体及其全色发射光谱特性

报道了水热法(200℃)直接合成的ZnS:Cu,Al纳米晶及其发光特性.ZnS:Cu,Al纳米晶粒径约15 nm,尺寸分布窄,分散性好,具有纯立方相的类球形结构.借助X射线能谱法(EDX)和原子吸收光谱仪,研究了样品中S,Zn和Cu的含量并详细研究了光致发光(PL)光谱的特性.结果证明存在大量Zn空缺,Cu离子经过水热处理后已掺入到ZnS基体中.PL光谱特性为:样品的激发谱为宽带谱,337 nm激发时样品发出很强的绿光,370～420 nm之间任意波长激发时,发射谱均为宽带谱,且它们基本重合.表明此材料作为近紫外(370～410 nm)发光二极管((n)-UV(370～410 nm)LED)用荧光粉及全色荧光粉具有很大的应用潜力.样品在375 nm激发下全色宽带发射谱是460,510和576 nm带光谱的高斯叠加.当Cu/Zn,Cu/Al和S/Zn分别为3×10-4,2和3.0时,于室内照明条件下肉眼可观察到白色发光.     

壳聚糖中ZnS：Mn纳米微晶的发光效率及时间分辨光谱

对制备的分散在壳聚糖中ＺｎＳ：Ｍｎ纳米微晶的红外吸收光谱，Ｘ射线衍射谱，激发和发射光谱，发光效率，时间分辨光谱进行了研究，讨论了发光性质变化的原因，实验表明，纳米微晶中Ｍｎ＾２＋的弛豫时间比体材料减少了约２个数量级，通过测量结果讨论了振子强度的变化。     

原子吸收光谱间接测定色氨酸的研究

色氨酸(Tryptophan,Trp)在碱性条件下与新生成的ZnS悬浮液反应,生成可溶性碱式色氨酸锌配合物,再用塞曼原子吸收光谱测定溶液中的总锌浓度即可间接的得到色氨酸的含量.优化了测定的最佳条件,在pH 9.10的2%硼砂底液中于室温下,使色氨酸试液与新生成的ZnS悬浮液反应22min,离心分离后测定上层清液的FAAS响应.在所选定的条件下色氨酸测定的线性浓度范围为0-18.5mg·mL-1,特征浓度为0.219mg·mL-1,检出限为1.414mg·mL-1.该法用于样品中的色氨酸测定,其相对标准偏差RSD为4.12%,方法的回收率在70.1%-120.3%之间.并对测定机理进行了探讨.     

~(147)Pm激发的ZnS∶Cu,Cl发光粉的研究

以高纯ZnS粉末为基质,采用高温转相、扩散,以及表面涂敷工艺,制得了147Pm激发的ZnS∶Cu,Cl发光粉。分析了ZnS∶Cu,Cl的晶体结构,测量了ZnS∶Cu,Cl的激发光谱、发射光谱、发光亮度。其晶体结构主要是六方纤锌矿型结构,激发光谱峰值波长为341nm,发射光谱峰值波长为513nm,初始发光亮度达到312mcd/m2。由激发光谱的峰值波长341nm推算得到六方ZnS晶体的禁带宽度为3.64eV。分析了147Pm激发的ZnS∶Cu,Cl发光粉的发光寿命,其发光寿命达到5年以上。还探讨了该放射性发光粉的发光机理。147Pm激发的ZnS∶Cu,Cl的稳定发光,实际上是激发过程与复合过程的准平衡。ZnS∶Cu,Cl的绿色发光来源于深施主-深受主对的复合发射。实验结果的分析表明,ZnS∶Cu,Cl中深施主-深受主之间的能级间隔约为2.42eV。     

用于位置灵敏型中子探测器的6LiF/ZnS（Ag）闪烁体性能研究

研究了掺杂6LiF的ZnS(Ag)闪烁体对中子、γ射线的发光特性和EJ426闪烁体样品的热中子探测效率、出射光产额和γ灵敏度。EJ426的热中子探测效率为32.4%,出射光产额为8.01×103光子/中子,70 mV阈值时的γ灵敏度小于10-7,表明EJ426是较理想的闪烁体型位置灵敏中子探测器材料。     

纳米ZnS:Mn2+薄膜荧光增强动力学研究

利用有机溶胶方法制备了纳米ZnS:Mn^2 颗粒并将其分散在PVB薄膜中，观察到紫外辐照荧光增强的现象且增长倍数高于以前的报道。利用激发和发射光谱等手段对荧光增强的动力学过程进行了研究。认为纳米ZnS中元激发向Mn^2 离子和表面态的能量传递是两个互相竞争的过程，紫外光辐照使表面态数目减少从而使Mn^2 的发光增强，辐照后ZnS基质的1P能级对Mn的激发更为有效。该样品在太阳光辐照下有相同的增强效应，可用来作为紫外光辐照剂量的探测材料。     

Ti和Al共掺杂ZnS的电子结构和光学性质

基于密度泛函理论的第一性原理研究Ti和Al单掺杂和(Ti,Al)共掺杂ZnS的能带结构、电子态密度分布、介电函数、光学吸收系数,分析了掺杂后电子结构与光学性质的变化.计算结果表明:掺杂后禁带中引入了新的杂质能级,费米能级进入导带.掺杂改变了ZnS晶体的导电特性,使它表现出金属特性,导电性能增强;与纯净ZnS相比,Ti单掺杂和(Ti,Al)共掺杂ZnS的吸收边均出现明显的红移,且在1.79eV左右出现了一个新峰;而Al单掺杂ZnS的吸收边则发生明显的蓝移,且不产生新的吸收峰.     

The Monte-Carlo simulation on a scintillator neutron detector

A simulation of the properties of the shifting scintillator neutron detector using 6LiF/ZnS(Ag) scintillation screens is performed.The simulation results show that the light attenuation length of standard BC704 scintillator is about 0.65 mm.Its thermal neutron detection efficiency,gamma sensitivity and intrinsic spatial resolution can achieve around 50.0%,10 5and 0.18 mm(along X-axis) respectively.For the detector,air coupling position resolution is better than the silicone oil coupling.Some of the simulation results are compared with experimental results.They are in agreement.This work will be helpful for constructing neutron detector for high intensity powder diffractometer at Chinese spallation neutron source.     

ZnS中电子陷阱能级对光生电子弛豫过程的影响

采用微波吸收法,测量了在不同助熔剂条件及不同气氛下烧制的ZnS材料受到超短激光脉冲激发后的光电子衰减过程,并且测量了材料的热释光曲线。样品A采用过量的SrCl作为助熔剂,在1150℃下灼烧制备而成;其热释光曲线显示材料中有浅电子陷阱,电子陷阱密度小,光生电子衰减过程为双指数衰减过程,快过程寿命为45ns,慢过程寿命为312ns。样品B中加入了少量的NaCl作为助熔剂;热释光曲线显示有浅电子陷阱和深电子陷阱,且都有较高的密度,其光电子寿命为1615ns。在NH₄Br气氛中烧制样品C,热释光谱显示只有浅电子陷阱形成,光电子寿命为1413ns。结果表明材料的光电子寿命和浅电子陷阱密切相关,浅电子陷阱密度越大,光生电子寿命越长,深电子陷阱对光生电子瞬态过程影响很小。