稀土掺杂TiO2纳米微粒的合成、表征及光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备纯的及掺杂不同量铈的TiO2纳米粒子,利用UV-Vis漫反射光谱及XRD等对所制备样品进行表征.以高压汞灯为光源、甲基橙水溶液的脱色为模型反应,研究了CeO2/TiO2的光催化降解反应活性.实验发现: 掺杂Ce的TiO2纳米粒子反射光谱特性向可见光方向红移到500.nm,比纯的TiO2纳米粒子对光的吸收率高、吸收能力强;掺杂的Ce4 仅有少量进入TiO2晶格中,大部分的Ce4 是以小团簇的CeO2形态均匀地分散在TiO2纳米粒子中或者是覆盖在其表面上.说明掺杂Ce能提高TiO2光催化反应活性,且掺杂Ce摩尔分数最佳值为2.0%.     

掺Zn纳米TiO2的光致发光及其与光催化活性的关系

采用sol-gel法制备了纯的和掺杂不同量Zn的TiO2纳米粒子,并利用XRD,XPS和PL光谱等对样品进行了表征,主要考察了焙烧温度和掺Zn量对TiO2纳米粒子PL性质以及光催化活性的影响,并探讨了PL光谱与光催化活性的关系.结果表明Zn的掺杂没有引起新的光致发光现象,但适量Zn的掺杂能够增加TiO2纳米粒子PL光谱的强度.在光催化氧化苯酚过程中,经500℃处理的样品表现出较高的活性.不同掺Zn量的TiO2样品的活性顺序是3mol%＞1mol%＞0.5mol%＞Omol%＞5mol%,这与它们的PL光谱强度的顺序是一致的.即PL强度越高,光催化活性越高.     

掺杂锆钇氮硫硼p-n结型光催化剂的制备及其催化降解甲基橙的研究

本文以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备掺杂N-Zr-Y-S的n型、B-Zr-Y的p型以及p-n型干凝胶,将各种干凝胶在不同温度下焙烧制得纳米光催化剂,以甲基橙为目标降解物,考察它们的光催化活性.实验结果表明a:、相同温度、相同时间焙烧的p型TiO2光催化剂的光催化活性大于n型;b、以未焙烧的p型干凝胶制备出来的p-n型催化剂的催化效率比p型干凝胶在不同温度下焙烧后制备的p-n结型光催化剂高c;、在可见光条件下,未焙烧的p型制备出来干凝胶在250℃下焙烧所得p-n型催化剂的催化效率是最高的.     

CeO2掺杂ZnO薄膜制备和紫外吸收性能

 研究射频磁控溅射技术制备的CeO2掺杂ZnO薄膜的结构及紫外光吸收性能。结果显示,ZnO（002）晶面的晶面间距增大,由于晶格畸变的增加导致薄膜中的内应力也相应增加,随着CeO2掺入量的增加,引起ZnO晶格的进一步松弛,因此ZnO将呈混晶方式生长;由于ZnO的晶粒同时有多个生长方向,因而抑制了ZnO晶粒（002）取向生长度的速度,导致了晶粒尺寸的逐渐降低,薄膜的C轴择优取向性随CeO2含量的升高而降低。CeO2掺杂样品与纯ZnO薄膜的吸收谱的形状没有大的改变,吸收峰形基本一致,掺CeO2使薄膜的紫外吸收显著增强,吸收边明显向短波方向移动,吸收边的斜率有微小提高,吸收峰宽度略微增大,吸收强度增加。     

V掺杂AlN的电子结构和铁磁性质研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,对V掺杂AlN的电子结构和铁磁性质进行了研究.结果表明,V掺杂后,由于V 3d与N 2p轨道杂化在半导体能隙中产生自旋极化杂质带,材料表现出半金属铁磁性,其磁矩主要来自以V原子为中心的VN4四面体.另外,通过对V掺杂AlN的铁磁稳定性的研究发现,V原子之间为铁磁耦合时体系处于稳定的基态,并且有围绕N原子形成团簇的趋势,随着V原子间距离的增加,体系FM和AFM态的能量将趋于简并.     

Cu~(2+)/TiO_2纳米溶胶制剂光催化性能

以无机钛盐为原料,采用凝胶-溶胶法,制备二氧化钛纳米溶胶和掺入不同质量分数铜的Cu2+/TiO2纳米溶胶,对其进行表征。通过对甲基蓝光催化降解,对Cu2+/TiO2纳米溶胶和TiO2纳米溶胶的光催化活性进行比较,考察了聚合反应时间、表面活性剂、光照时间和强度、薄膜厚度、掺入铜离子浓度等因素对TiO2溶胶光催化活性的影响。结果表明,掺铜TiO2纳米溶胶的光催化活性较高,光催化性能优良,铜掺杂量为0.5%时效果较好。     

A1N薄膜的发光性能

本文简要介绍了A1N的性质并总结A1N薄膜作为发光材料的研究现状，以及探讨A1N薄膜的不同掺杂元素的发光机理，最后就A1N薄膜作为优异的半导体发光材料的应用前景做了展望。半导体光致发光是电子吸引光子的能量跃迁至高能级，再由高能级返回到低能级时发光的过程称为光致发光过程，光源可为紫外线、红外线、可见光、X射线等。     

不同反应物和工艺条件对CeO2/ZrO2复合纳米粉末性能的影响

分别采用ZrOCl2·8H2O、CeCl3·7H2O和ZrOCl2·8H2O、CeO2、HCl两类不同反应物,利用共沉淀法制备了氧化铈摩尔含量为12%的氧化铈/氧化锆复合纳米粉末.分析了实验过程中沉淀物未经醇洗和经过醇洗、常规干燥及微波干燥等不同工艺条件对所得复合粉料性能的影响.通过透射电镜(TEM)对粉末形貌及粒径观察和测定,以及X射线衍射法(XRD)对粉末的物相分析,表明以ZrOCl2·8H2O和CeCl3·7H2O为反应物所得凝胶,经过醇洗及微波干燥的方法可以得到21 nm左右且均匀性和分散性好的球形颗粒.     

用于宽带放大器的新型掺铋基质材料的研究

在EDFA和PDFA传统的稀土掺杂光纤放大器的基础上,介绍了一种新型的用于宽带放大器的铋元素掺杂基质材料的特性.这种材料荧光寿命较长,在800nm激光激发下,发射波长在1200-1600nm区间具有超宽带荧光.最后,给出了掺铋基质材料的研究结果.     

立方氮化硼晶体的电学性质与电流控制微分负阻

研究了非故意掺杂的n型cBN晶体的电学性质．所研究的cBN晶体是由六角氮化硼在高温高压下以镁粉为催化剂转化而来．在室温下，测量了cBN晶体的伏安特性，为非线性伏安特性．当电场强度在10^5～1.5×10^5V／cm范围内时，cBN晶体发生电击穿．同时，cBN晶体发出波长为380～400nm的蓝紫光．继续测量cBN晶体伏安特性，发现cBN晶体出现电流控制型微分负阻．这些实验现象是可以重复的．