稀土上转换发光材料研究进展

本文简要介绍了稀土上转换发光材料的研究进展,并对其作为生物分子荧光标记探针的应用进行了探讨。     

溶胶-凝胶法制备二氧化钛及其上转换发光研究

实验以钛酸丁酯为前躯体,乙醇为溶剂,冰乙酸为催化剂,以溶胶-凝胶法制备了TiO2纳米粉体.通过对样品进行XRD分析,能谱分析及扫描电镜分析得到样品是金红石型结构的粉体,样品中含有所掺杂的元素Ho和Yb,样品颗粒非常细小,并有明显的团聚现象,颗粒呈球形.在常温下选用中心波长为980 nm、最大输出功率500 mV二极管激...     

980 nmLD激发下YAG:Yb3+,Ho3+纳米晶粉体的上转换发光

以稀土氧化物、硝酸铝为原料,采用溶胶-凝胶法合成了钇铝石榴石（Y3Al5O12,YAG）纳米晶粉体。采用X射线衍射（XRD）确定了1200℃煅烧后的晶体粉为纯YAG结构,无杂质相,晶体尺寸约为90 nm;该粉体在波长为980 nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为547 mm的绿色上转换荧光,对应于Ho离子的^5F4→^5I8的跃迁。发光强度和激发功率关系的研究揭示其为双光子过程,能量传递和激发态吸收是上转换发光的主要机制。     

980nmLD激发下YAG：Yb^3＋,Ho^3＋纳米晶粉体的上转换发光

以稀土氧化物、硝酸铝为原料,采用溶胶-凝胶法合成了钇铝石榴石（Y3Al5O12,YAG）纳米晶粉体。采用X射线衍射（XRD）确定了1200℃煅烧后的晶体粉为纯YAG结构,无杂质相,晶体尺寸约为90 nm;该粉体在波长为980 nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为547 mm的绿色上转换荧光,对应于Ho离子的^5F4→^5I8的跃迁。发光强度和激发功率关系的研究揭示其为双光子过程,能量传递和激发态吸收是上转换发光的主要机制。     

铒掺杂二氧化钛纳米制备及上转换性能研究

以溶胶-凝胶法制备了掺Er3+的TiO2上转换发光纳米粉,通过XRD、SEM、上转换荧光发光谱等测试,对不同物质的量百分比Er3+掺杂和热处理温度的TiO2纳米粉进行了上转换性能研究,并对其发光机理进行了分析.结果表明,适量Er3+物质的量百分比及适当热处理温度有利于增强TiO2纳米粉的上转换发光性能.Er3+:TiO2粉体在980 nm激发下在539～567 nm范围获得绿光、在669 nm处获得红光.随着Er3+的物质的量百分比增加,绿光增强,红光减弱(小于1%);物质的量百分比继续增加,绿、红光均弱.随着焙烧温度的升高,绿光增强,红光减弱.当Er3+掺杂物质的量百分比为1%;焙烧温度为800℃时,获得的绿光强度较高、色彩单一.     

上转换发光材料研究进展与应用

阐述了上转换发光材料的特点、国内外发展现状、上转换理论,并提出了新的应用和研究方向.     

上转换发光材料研究进展与应用

阐述了上转换发光材料的特点、国内外发展现状、上转换理论,并提出了新的应用和研究方向。     

YF3:Yb3+,Er3+纳米簇的蓝绿色上转换发光

通过水热法合成了YF3∶Yb3+,Er3+纳米簇,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对簇状结构进行观察,研究其上转换发光性质.结果表明,样品在978 nm LD激发下,具有很强的蓝色(4F5/2→4I15/2和2P3/2→4I11/2)和绿色(4S3/2,2H11/2→4I15/2)上转换发射光;样品的上转换发光强度随激发功率的不同而变化,表明绿色、蓝色上转换发光分别属于双光子和三光子能量传递过程.     

Y1.9SiO5:Tb3+0.1发光材料的制备及其发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Y1.9SiO5:Tb3+0.1发光材料,并在250～1000℃不同温度下进行煅烧.通过对此样品在不同温度下激发光谱、发射光谱、红外光谱以及X衍射图谱进行研究,发射谱中625nm、587nm、545nm、442nm处显示了Tb的5D4-7Fj(j=3,4,5,6)的特征跃迁,491nm处显示了5D3-7F6的特征跃迁.红外和X衍射图都显示500℃是样品从无定形到晶形的温度变化点,800℃时晶体稳定且晶形最好.无定形态时样品的荧光强度随温度升高而降低,而晶态时其荧光强度随温度变化趋势正好相反.说明无定形态时,Tb3+主要处于无反演中心格位;而在晶态结构中,Tb3+主要处于反演中心格位.     

Y1.9SiO5:Tb3+0.1发光材料的制备及其发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Y1.9SiO5:Tb3+0.1发光材料,并在250～1000℃不同温度下进行煅烧.通过对此样品在不同温度下激发光谱、发射光谱、红外光谱以及X衍射图谱进行研究,发射谱中625nm、587nm、545nm、442nm处显示了Tb的5D4-7Fj(j=3,4,5,6)的特征跃迁,491nm处显示了5D3-7F6的特征跃迁.红外和X衍射图都显示500℃是样品从无定形到晶形的温度变化点,800℃时晶体稳定且晶形最好.无定形态时样品的荧光强度随温度升高而降低,而晶态时其荧光强度随温度变化趋势正好相反.说明无定形态时,Tb3+主要处于无反演中心格位;而在晶态结构中,Tb3+主要处于反演中心格位.     

铁酸锌掺杂纳米二氧化钛的制备及其光催化活性

 以钛酸四丁酯和自制铁酸锌为原料,采用溶胶-凝胶法制备了未掺杂的TiO₂和掺杂不同量的ZnFe₂O₄/TiO₂纳米粉体,通过XRD、TEM对产物的晶体结构、晶粒大小、形貌进行了表征,通过对罗丹明B的光催化降解实验研究了ZnFe₂O₄的掺杂对TiO₂催化活性的影响.结果表明,产物为纳米微粒,ZnFe₂O₄的掺杂能加快TiO₂的晶型转变速度,减小TiO₂的粒径,提高TiO₂的光催化活性.     

纳米氧化铝的制备及其对铜离子吸附行为的研究

溶胶-凝胶法合成高比表面积纳米Al_2O_3,以透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等手段对不同温度下所得纳米Al_2O_3进行表征.以原子吸收光谱(AAS)为检测手段,在不同煅烧温度下,改变吸附条件如振荡时间、溶液的pH值,研究纳米Al_2O_3材料对Cu~(2 )的吸附性能.结果表明:随着振荡时间的增长,达到一定时间后,Al_2O_3的吸附容量先增大而后达到最大值不变;当硫酸铜溶液的pH值改变时,在1.0～7.0之间,Al_2O_3对Cu~(2 )有明显吸附,且在pH=3.2达最大;煅烧温度的不同,Al_2O_3的吸附情况也不同,在600℃左右制备的Al_2O_3对Cu~(2 )的吸附容量最大.     

Recent progress in studies on the nano-sized particle layer in rock shear planes

Since the 1990s, an ultramicro-particle texture in nano- or micron-sized scale has been continually found in shear planes of various rocks, and recently further progress was obtained by studying the generic mechanisms on both physics and mechanics. In this article, the characteristics of the nano-sized particle layer in rock shear planes (including the widespread distribution, layering texture, non-linear genetic mechanism, and multiple functions) on an ultra micro-scale were briefly introduced and more information was proposed by analyzing examples from home and broad.We found that there is a paragenetic relationship between the development of shear frictional-viscous and the formation of nano-sized particles and that in the shear movement, partitioning, segregating, and layering in rocks are initiated by the sliding motion of the nano-sized particle layer. Moreover, the plastic rheology of rocks is essentially the movement of ultra micro-sized particle (nano-size and micro-size), and the nano-sized particle layer in rock shear planes are characterized by some particular physical and chemical effects.     

化学沉淀法制备纳米钛酸镁粉体

以TiCl₄和MgCl₂混合液为原料液、NaOH为沉淀剂，采用化学沉淀法制备纳米钛酸镁粉体。考察了沉淀剂浓度、原料液中Mg²⁺与Ti⁴⁺的摩尔比、煅烧温度等因素对目的产物颗粒大小和晶型的影响;采用透射电镜和X射线衍射等多种分析测试方法对制得粉体进行了表征。实验结果表明：当镁钛混合液中的Mg²⁺与Ti⁴⁺的摩尔比为1.2（固定钛离子浓度为0.5mol/L）、沉淀剂NaOH浓度为6mol/L、反应温度98℃、镁钛混合液与NaOH溶液的体积比为1:1、煅烧温度为800℃时，制备出了平均粒径约为55nm、结晶度好、形貌为球形的纳米钛酸镁粉体。     

纳米YAG粉体的制备与表征

以Y(NO3)3·6H2O、Al( NO3)3·9H2O、Nd(NO3)3·6H2O、NH4HCO3为原料,以乙醇为分散剂,采用共沉淀法制备Nd:YAG前躯体,将前躯体在不同温度下煅烧得到Nd:YAG粉体.分别采用红外光谱仪(FT-IR)、热重/差热分析仪(TG/DSC)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM...     

pH值和尿素浓度对Yb3+/Er3+共掺杂Y2O3微纳米晶的形成及上转换荧光性质的影响

利用均相共沉淀法, 通过调节前驱体溶液的pH值和尿素浓度, 经700 ℃烧结后合成一系列Y₂O₃∶Er³⁺,Yb³⁺上转换微纳米晶颗粒. 用X射线衍射（XRD）、 透射电子显微镜（TEM）、 Fourier变换红外光谱（FITR）和荧光光谱对样品的物相结构、 微观形貌和发光性能进行表征, 并分析上转换机理. 实验结果表明： 前驱体溶液中的pH值对Y₂O₃∶Er³⁺,Yb³⁺粒径影响较大, 随着pH值的升高, 粒径明显增大, 样品在绿色(500～600 nm)和红色(650～700 nm)的上转换荧光强度明显增强, 红绿比逐渐减小; 尿素浓度对Y₂O₃∶Er³⁺,Yb³⁺纳米颗粒的影响较小.     

微生物-无机杂化材料的研究进展

在利用微生物合成微生物-无机杂化材料的合成过程中,由于生物元素N、P等的自然掺杂,使该类材料具备了普通杂化材料所不具有的优越性能,因而研究与应用发展迅速.目前微生物-无机杂化材料已被广泛应用于抗菌剂、生物催化、光催化、污染物去除和抗肿瘤等众多领域.尽管微生物-无机杂化材料种类繁多,但根据微生物的参与方式,可将这些杂化材料分为全细胞-无机杂化材料和非细胞-无机杂化材料两类.文章依据这两类杂化材料的典型特征对其最新研究进展进行了综述,着重介绍了不同类型微生物-无机杂化材料的合成方法和应用,并对该领域研究前景进行了展望.     

Application of upconversion luminescence in dye-sensitized solar cells

An upconversion luminescence powder TiO2:(Er3+,Yb3+) is prepared by a hydrothermal method and used to fabricate dye-sensitized solar cell (DSSC).The TiO2:(Er3+,Yb3+) powder undergoes upconversion luminescence,converting infrared light which the dye can not absorb into visible light with wavelengths of 510-700 nm which the dye can absorb,increasing the photocurrent of the DSSC.TiO2:(Er3+,Yb3+) also acts as a p-type dopant,heightening the Fermi level of the oxide film,which increases the photovoltage of the DSSC.The best performance of the DSSC is found when the ratio of TiO2/luminescence powder is 1/3 in the luminescence layer.Under simulated solar irradiation of 100 mW cm-2 (AM 1.5),the DSSC containing TiO2:(Er3+,Yb3+) doping achieves a light-to-electricity energy conversion efficiency of 7.28% compared with 6.41% for the undoped DSSC.     

液相法制备纳米级YIG多晶粉体

应用化学共沉淀法和溶胶-凝胶法制备了钇铁石榴石(YIG)多晶粉体.对XRD衍射峰的分析与计算结果表明,所制YIG为立方晶系,晶格常数a=1.2376nm.平均粉末直径分别为441.05和349.32nm,有少量达到100nm,与固相法相比,以上述两种方法制备的晶体有烧结温度低、组分均匀且不易出现偏差的优点.