Fe3+掺杂纳米TiO2材料的制备与表征

采用溶胶-凝胶法,利用钛酸丁酯作为TiO2前驱体和钛源,硝酸铁作为铁源制备TiO2及Fe-TiO2纳米粉末,用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外-可见光近红外分析仪对样品进行表征.结果表明:当控制pH值为3、室温搅拌、35℃恒温烘干、650℃烧结、Fe与TiO2的摩尔质量比为5%时,制备的TiO2纳米粉末的光吸收带发生明显红移,带宽增加,有助于TiO2光催化效率的提高.     

La3+和Ni2+掺杂二氧化钛纳米粉体的制备与光催化性能

采用溶胶 凝胶法分别制备了未掺杂、La³⁺和Ni²⁺单掺与共掺的TiO₂粉末,通过XRD、SEM、UV-visible吸收等对样品的晶型、微观形貌、光吸收和对亚甲基蓝的光降解特征进行了考察。结果表明,La³⁺和Ni²⁺的掺杂抑制了TiO₂的相变和晶粒的增长,纯TiO₂的粒径主要分布为20～30nm,掺杂La³⁺和Ni²⁺后样品的晶粒尺寸在9～20nm之间。掺杂后各样品在紫外和可见光区的吸收能力均有不同程度地增强。与未掺杂TiO₂的吸收带边相比,La³⁺掺杂TiO₂的吸收带边蓝移,Ni²⁺掺杂和共掺TiO₂的吸收带边分别红移了约40和35nm。La³⁺单掺和La³⁺-Ni²⁺共掺促进了光生电子-空穴对的分离,从而提高了光催化降解亚甲基蓝的活性。     

N和Fe3+共掺杂TiO2薄膜的制备及亲水性能研究

 采用溶胶-凝胶法制备了N和Fe³⁺共掺杂的TiO₂薄膜,研究了N,Fe³⁺不同掺杂比例、镀膜层数、热处理温度和光照时间等对TiO₂薄膜亲水性能的影响.结果表明当掺杂物N和Fe³⁺的摩尔比为5.9:1、镀膜层数为3层、热处理温度为550℃时,所制备的薄膜亲水性能最佳(接触角为2°).     

La-Ce共掺杂制备La3+-Ce3+/ZnO及其对亚甲基蓝的光催化降解

采用溶胶凝胶法制备了La-Ce共掺杂的La3+-Ce3+/ZnO光催化剂,同时用同种方法制备了ZnO、La3+/ZnO和Ce3+/ZnO以作对比.通过X射线衍射仪、透射电镜、紫外可见分光光度计,比表面及孔隙度分析仪等对制备的光催化剂进行了表征.以亚甲基蓝为模型污染物对所制备的光催化剂的光催化特性进行了评价.结果表明,所制备的La3+-Ce3+/ZnO光催化剂基本呈长方柱状,尺寸平均为57.3 nm,La-Ce共掺杂提高了ZnO的结晶度,促进了晶粒的长大.根据光催化实验结果,La-Ce共掺杂能够显著提高ZnO的光催化活性.在光催化降解500 mL的10 mg.L 1亚甲基蓝实验中,La3+-Ce3+/ZnO光催化剂对亚甲基蓝的降解率达93.7%,比纯ZnO、La3+-ZnO和Ce3+-ZnO分别提高了21.4%、19.2%和9.3%.     

Y3Al5O12基质中Dy3+的浓度猝灭机制

采用溶胶-凝胶/燃烧合成法制备不同掺杂浓度的Dy:Y3Al5O12(YAG)发光粉体。分析基质晶体结构、Dy3+掺量对Dy3+光致发光性能的影响,并探讨Dy3+在Y3Al5O12基质中的自身浓度猝灭机制。根据激发光谱,Dy:YAG的主激发峰位置在353 nm,对应Dy3+的6H15/2→6P7/2跃迁。在Dy:YAG晶体结构中,Dy3+取代Y3+的位置具有D2对称性,故Dy:YAG的蓝光发射强度要高于黄光发射强度,且Dy3+最佳摩尔分数为0.02;Dy3+的4F9/2→6H15/2、6H13/2跃迁发射的浓度猝灭机制均为相邻中心的电偶极-电偶极相互作用引起的交叉弛豫(4F9/2+6H15/2→6H9/2+6F3/2)所造成的。     

氧化铝气凝胶的制备及光致发光特性研究

以铝、正丁醇、乙酰乙酸乙酯(EtAC)为原料,采用溶胶-凝胶法和N2超临界干燥技术制备出轻质纳米介孔固体A l2O3气凝胶,并对其光致发光特性进行了研究.     

Er3+/Yb3+共掺双包层光纤放大器的增益特性

基于速率方程和功率传输方程,分析了Er³⁺/Yb³⁺共掺双包层光纤放大器增益特性随光纤长度的变化及信号光、抽运光功率对放大器增益的影响,并进行了实验验证。结果表明:有源光纤长度对放大器增益有影响,大信号输入时放大器达到增益饱和对应的光纤长度更短;放大器增益随着信号光和抽运光功率不同而变化,要适当调整其大小以获得较高的放大增益。     

Al-Y共掺杂ZnO透明导电薄膜制备及光电性能研究

 采用溶胶 凝胶法,在玻璃衬底上制备出Al-Y共掺杂的ZnO透明导电薄膜。X射线衍射(XRD)表明,Al-Y共掺杂ZnO透明导电薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有C轴择优取向。制备的Al-Y共掺杂ZnO薄膜电阻率最小值为1.63×10² Ω·cm,在可见光区(400-800 nm)平均透过率超过85 %。     

铜钕共掺杂纳米Ti02光催化降解偏二甲肼废水

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备纯纳米TiO2和铜掺杂、钕掺杂、铜钕共掺杂TiO2,用X射线衍射、傅里叶红外光谱对其进行表征,用15W紫外灯作光源,20mg/L的偏二甲肼污水作为光催化反应模型污染物,研究TiO2的光催化性能,考察掺杂量对降解率的影响,结果表明,掺杂改变了TiO2的晶胞参数,提高了TiO2的光催化活性,共掺杂具有协同效应,共掺杂样品中铜离子摩尔分数为2.0%,钕离子摩尔分数为1.5%时其光催化性能最好.在25℃下,偏二甲肼废水质量浓度为20mg/L,加入催化剂质量浓度为0.6g/L,降解60min时,偏二甲肼废水的降解率达到93.4%.     

Mn2+、Ce3+共掺杂Zn2SiO4材料的溶胶-凝胶法制备及光学性能研究

采用溶胶-凝胶、化学掺杂方法制备了Mn2 、Ce3 离子掺杂Zn2SiO4材料;用X射线衍射仪、透射电子显微镜、吸收光谱仪以及荧光光谱仪对其结构、形貌和光致发光性能进行测试分析;结果表明,900℃热处理基本形成Zn2SiO4晶体,一次颗粒尺寸大约为200 nm左右;在空气中1 100℃和H2气氛中900℃热处理后,样品中存在2个发光峰:Mn2 产生的522 nm强绿光发射,Ce3 离子产生的398 nm弱紫光发射。     

Study on relaxation oscillation of Er^3＋/Yb^3＋ co-doped phosphate glass optical waveguide laser

Based on the principle and fabrication of the optical waveguide laser, and through the configuration of the energy level of Er^3＋/Yb^3＋. co-doped system, the time-dependent rate equations are formed and then solved by Runge-Kutta algorithm. The dynamic characteristic of the waveguide laser pumped unidirectionally by 980 nm LD is analyzed. The curves of the relaxation oscillation are drawn, showing that the photon number and inverted population vary alternately. The attenuation characteristic of the peak power is studied. It is gained that time constant changes with pump power, length of waveguide and the reflectivity of output mirror. Furthermore, the impact of the above three parameters on the frequency and end-time of relaxation oscillation is discussed. The frequency of relaxation oscillation is proportional to the pump power. Under high reflectivity conditions, the length of waveguide has a weak impact on the frequency. The end-time decreases as the three parameters increase. These features and results provide a theoretical basis for designing the Er^3＋/Yb63＋. co-doped phosphate optical waveguide laser.     

ZnB2O4 ∶Eu3+,Yb3+的发光性质及能量传递

采用高温固相法制备ZnB₂O₄ ∶Eu³⁺,Yb³⁺近红外发光材料, 通过X射线衍射(XRD)和荧光光谱研究其制备条件及Eu³⁺和Yb³⁺掺杂对材料发光性能的影响, 并考察了反应时间及Eu³⁺和Yb³⁺掺杂摩尔分数对发光强度的影响. 实验结果表明, ZnB₂O⁴ ∶]Eu³⁺,Yb3+材料中的近红外发光是通过Eu³⁺和Yb³⁺间的能量传递实现的.     

Yb3+/Er3+双掺杂白磷钙石荧光骨修复材料的制备及其发光性能研究

白磷钙石（whitlockite,WH）是人体骨组织中含量第二的骨矿物质,具有良好的生物活性和诱导成骨性能。WH结构的荧光粉由于其结构类型多样、较低的声子能量以及可调谐的光致发光,被广泛应用于LED灯等领域。采用化学沉淀法制备了含不同物质的量比的Yb³⁺和Er³⁺共掺杂白磷钙石的上转换发光纳米材料(Yb³⁺/Er³⁺-WH),在水溶液中有良好的分散性。在980 nm的激光器的激发下,不同比例掺杂的Yb³⁺/Er³⁺-WH纳米颗粒均可发射波长为530、550 nm的绿光和660 nm的红光。由测得的荧光光谱结果可知,当Yb³⁺和Er³⁺的物质的量比为10∶1时,上转换发光强度最高,有较高的能量传递效率。Yb³⁺/Er³⁺ -WH粉体作为具有成骨活性的荧光标记材料在骨修复领域具有一定的应用潜力。     

Cu2+、Zn2+、Al3+对泥鳅的单一和联合毒性研究

 本文研究了Cu²⁺、Zn²⁺、Al³⁺3种离子对泥鳅的单一和联合毒性。结果表明：Zn²⁺和Al³⁺对泥鳅24 h的半致死浓度（LC₅₀）分别为3.24和1.50 mg/L;Cu²⁺、Zn²⁺和Al³⁺对泥鳅48 h的LC₅₀分别为1.05、3.02和1.43 mg/L,对泥鳅72 h的LC₅₀则为0.67、3.02和1.39 mg/L,对泥鳅96 h的LC₅₀分别为0.56、2.87和1.35 mg/L;而Cu²⁺、Zn²⁺、Al³⁺ 3种离子对泥鳅96 h的安全浓度分别为0.0056、0.029和0.014 mg/L。采用Marking相加指数评价法进一步分析结果显示,Cu²⁺-Zn²⁺-Al³⁺混合溶液对泥鳅表现出拮抗作用（48和72 h）和协同作用（96 h）。     

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.     

Bi~(3+)/Yb~(3+)共掺GdVO_4近红外发光性能研究

使用高温固相法制备了一种新的Bi3+,Yb3+共掺杂GdVO4量子裁剪近红外发光材料,该材料在波长为250~400nm的紫外光激发下发射出很强的近红外光(900~1100nm).由于体系中Bi3+离子的引入,相对于Gd0.9Yb0.1VO4,Gd0.87Yb0.1Bi0.03VO4在989nm处的近红外发光强度提高近120%,且其激发峰也从323nm红移至341nm,整个激发谱带更宽,更有利于实际应用.由于Yb3+离子既可以利用基质中的VO3-4电荷迁移态跃迁的能量,也可以同时利用Bi3+的1S0-3P1能级跃迁传递能量,相对于目前报道的理论量子裁剪效率最高的YVO4:Bi3+,Yb3+,GdVO4:Bi3+,Yb3+无论其近红外发光强度还是可见光发光强度强度皆有提升,是一种很有希望的紫外宽带激发近红外发光材料.     

Y2O3：Eu^3＋电荷迁移激发光谱的纳米效应

利用低温燃烧法合成Y2O3：Eu^3＋体相及纳米粉体材料,通过XRD图谱和电荷迁移（CT）激发光谱测定粉体的平均尺寸、电荷迁移能及CT激发光谱能量跨度。在理论分析与实验验证的基础上,探讨Y2O3：Eu^3＋发光材料的纳米化对电荷迁移（CT）激发所需电荷迁移能的影响。结果表明：在Y2O3：Eu^3＋材料发光中心CT激发的谐振子模型中,发光中心的振动频率ω（基态）及ω’（CT态）将随材料纳米尺寸的下降而下降;CT激发光谱能量跨度Espan以及CT激发中发光中心所获得的振动能量Evib将随CT态振动频率ω’的下降而下降;此外,基于发光中心零声子电荷迁移能Ezp以及发光中心振动能量Evib随Y2O3：Eu^3＋纳米尺寸的下降幅度,求得CT激发所需电荷迁移能ECt的变化幅度,所得结果与实验测量值基本相符。该文揭示了Y2O3：Eu^3＋材料纳米化后CT激发能的下降以及CT激发光谱能量跨度的收缩机理,具有一定的理论和实际意义。     

化学镀Ni-P-W／A12O3复合镀层的耐腐蚀性能研究

用化学镀方法在NdFeB磁性材料基体表面施镀Ni-P-W／A12O3复合镀层．用扫描电子显微镜和X射线仪分别对Ni-P-W／A1203复合镀层的组织形貌和相组成进行了分析,并用腐蚀失重法对复合镀层的耐腐蚀性能进行了测试．结果表明,随着Alzos质量含量（5-20g／L）的逐渐增大,Ni-P-W／A12O3复合镀层的抗腐蚀性能逐渐增强．