Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒的合成及发光性能（英文）

以Na_2SO_4和K_2SO_4为熔盐,采用熔盐法合成了一维Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒。应用X射线衍射、扫描电子显微镜和光谱仪等方法对合成产物的晶体结构、形貌和发光性能进行表征。考察了烧结温度、Eu3+掺杂浓度对合成产物的晶体结构、形貌和发光性能的影响。结果表明,原料混合物在1100℃空气中煅烧2 h可合成纯相、表面光滑的Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒的长度大于10μm,宽度为500～800 nm。在270 nm紫外光的激发下,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒呈红光发射,最强发射峰位于616 nm处,归属于Eu3+的5D0→7F2跃迁,Y_2O_2SO_4:Eu~(3+)亚微米棒Eu3+的最佳掺杂浓度为10mol%。     

Ca_2AlSi_3O_2N5:Sm~(3+)荧光粉制备及发光特性

采用原位共沉淀与气氛还原氮化相结合的方法,在1100℃下制备出Ca2AlSi3O_2N5:Sm~(3+)。使用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)以及稳态瞬态荧光光谱仪(PL)对合成产物的结构、微观形貌和发光特性进行了研究。在287nm紫外光激发下,测得Ca2AlSi3O_2N5:Sm~(3+)的发射光谱为1个多峰宽谱,主峰分别为602nm(4G5/2→6H7/2)和650nm(4G5/2→6H9/2)。研究了Sm~(3+)掺杂浓度对Ca2AlSi3O_2N5:Sm~(3+)红光荧光粉发光性能的影响。结果表明,随着Sm~(3+)掺杂浓度增大,发光强度先增大后减小。     

磷酸体系中铈化合物的形貌控制和发光性能

在磷酸体系中,采用水热合成法通过调节PO_4~(3-)/Ce~(3+)摩尔比控制合成了一维CePO_4纳米棒/线,发现了CePO_4到CeO_2的结构和形貌演变.利用X射线衍射、场发射扫描电镜、能谱分析和荧光光谱分析了产物的相结构、晶粒尺寸、形貌及发光性能.结果表明:随PO_4~(3-)/Ce~(3+)摩尔比的降低,CePO_4纳米棒逐渐演变成纳米线,进而在更低的PO_4~(3-)/Ce~(3+)下由CePO_4导向生成CeO_2一维纳米棒.CePO_4纳米棒/线在300～400 nm范围内有较强的宽带发射,是属于Ce~(3+)离子的5d-4f跃迁.CePO_4纳米线的光致发光性能优于纳米棒.     

共沉淀法制备Eu~(3+)掺杂La_3PO_7荧光材料及其性能

采用共沉淀法合成Eu~(3+)掺杂La_3PO_7荧光材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和荧光光谱等对合成产物的物相结构和光学性能进行研究,并对合成体系的p H值、Eu~(3+)掺杂量的影响进行分析。结果表明:采用共沉淀法可制备单一相单斜晶系的La_3PO_7:Eu~(3+)晶体。所制备La_3PO_7:Eu~(3+)样品可被280 nm波长紫外光有效激发,在617nm处发射出属于Eu~(3+)的5D0-7F2跃迁的强烈红色光。当Eu~(3+)掺杂量高于4%时(摩尔分数)观察到浓度淬灭现象,其浓度猝灭机理为离子间交换相互作用。     

铝钙粉浸出渣的活化及其在锌冶炼废水处理中的应用

以PAC生产过程中铝钙粉浸出渣为原料,采用盐酸和氢氧化钠进行活化,并对其在锌冶炼废水中吸附重金属的性能进行研究。考察铝钙粉浸出渣及其活化产物结构、比表面积、孔结构的变化,分析了pH值、吸附时间和重金属浓度对其吸附性能的影响,并以氢氧化钠活化产物为吸附剂进行了工业实验。结果表明:铝钙粉浸出渣经盐酸和氢氧化钠活化后,其结构均由岛状变为层状。铝钙粉浸出渣、盐酸活化产物和氢氧化钠活化产物的比表面积分别为21.8、63.1、28.1 m~2/g,BJH孔径分别为36.06、43.54和236.35 nm,孔容分别为0.03、0.09和0.14cm~3/g。pH=8,吸附温度为25℃,吸附时间为150min时,由Langmuir方程得到铝钙粉浸出渣对Cd~(2+)、Zn~(2+)和As(V)的饱和吸附量分别为2.81、497.57和2.45mg/g,盐酸活化产物对Cd~(2+)、Zn~(2+)和As(V)的饱和吸附量分别为3.44、516.32和2.04 mg/g,氢氧化钠活化产物对Cd~(2+)、Zn~(2+)和As(V)的饱和吸附量分别为7.64、526.32和4.72 mg/g。工业实验结果表明:吸附过程具有化学吸附特征,废水中Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)和As(V)的浓度由1.68、13.12、147.00、15.14和1.56 mg/L降至0.01、0.05、0.52、0.03和0.02 mg/L,达到《铅、锌污染物排放标准》(GB25466—2010)。     

Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4上转换发光材料的制备与性能

利用共沉淀法制备了Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4上转换发光材料,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis)和上转换发射光谱(UPL)对合成样品的物相结构、形貌、化学成分和光学性能进行研究,并对Er~(3+)和Yb~(3+)的掺杂量(摩尔分数,%)对合成样品的物相结构及上转换发光性能的影响进行分析。结果表明:制备样品为纯相四方晶系的Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂YPO_4晶体,Yb~(3+)的掺杂量对产物的物相结构无显著影响。所制备产物在980nm的近红外光激发下,发射出Er~(3+)特征的上转换绿色光,其绿色光色纯度达到96%以上,色温接近日光。YPO_4:1%Er~(3+)/20%Yb~(3+)样品具有相对更优的上转换发光性能;过高浓度Yb~(3+)和Er~(3+)共掺杂导致样品出现浓度猝灭现象。此外,对制备样品的上转换发光材料发光机制及能量跃迁机理进行了讨论。     

长庆油田集输系统的腐蚀机理

长庆油田集输系统腐蚀问题日趋严重,对长庆油田环江区块和白豹区块不同油井集输系统的水样、腐蚀产物和腐蚀速率进行了系统研究。结果表明:长庆油田集输系统水样中含有较高量的Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和HCO_3~-;环江区块集输系统水样中的CO_2和O_2含量较高;环江区块腐蚀机理主要为由Ca~(2+)、Mg~(2+)和CO_2引起的电化学腐蚀。白豹区块集输系统中含有较高量的H_2S,H_2S引起的电化学腐蚀是导致白豹区块集输系统腐蚀的主要因素。     

不同环境介质中X70钢的交流腐蚀行为及腐蚀产物膜层分析

通过交流腐蚀模拟实验考察了X70钢在4种环境介质中的交流腐蚀行为,获得了X70钢在4种介质中的腐蚀速率K_d。结果表明,腐蚀速率K_(d(NaCl))K_(d(Na_2SO_4))K_(d(CaCl_2))K_(d(MgCl_2))。采用SEM、EDS和XRD对腐蚀产物膜的表面/截面微观形貌、元素和物相成分进行了表征与分析,探讨了X70钢在相同交流电流密度下,不同介质中腐蚀速率差异的原因:在Na_2SO_4和NaCl介质中,腐蚀产物膜比较疏松,侵蚀性离子SO_4~(2-)和Cl~-的存在会加速X70钢的腐蚀,Na~+不会影响腐蚀产物膜的形成;在MgCl_2和CaCl_2介质中,Ca~(2+)和Mg~(2+)的存在有利于形成保护性好的致密腐蚀产物膜。     

低温熔盐中Al~(3+)在钨钼电极上的阴极电化学行为研究

本文研究了Na_3AlF_6-AlF_3-Al_2O_3低温熔盐体系中Al~(3+)的阴极行为。电解质分子比为1.59,实验温度为850℃,采用Al~(3+)/Al为参比电极,钨丝、钼丝为工作电极,石墨为辅助电极。运用循环伏安法、计时电位法研究了Al~(3+)的电化学行为。分别在钨电极、钼电极上以-0.7 V进行恒电压电解,采用SEM、EDS对阴极电解产物进行了表征,采用XRD分析手段分析了电解产物的物相组成。结果表明,在工作电极为钨或钼时,Al~(3+)的电化学反应过程是由扩散控制的准可逆过程;Al~(3+)在两种电极上的扩散系数分别为0.93×10~(-5)cm~2/s和1.28×10~(-5)cm~2/s;铝在两种电极上沉积时,与两种电极材料都会发生合金化反应。     

La_2O_3:Sm~(3+)纳米发光材料的燃烧法合成及其性能

通过燃烧法制备了La_2O_3:Sm~(3+)纳米材料,用XRD和TEM对其形貌结构进行了表征和分析,并研究了其发光性质。结果表明:La_2O_3:Sm~(3+)纳米材料为六角结构,颗粒尺寸约为34nm;Sm~(3+)的掺杂引起其衍射峰的位置发生略微的右移;Sm~(3+)的本征激发带位于411 nm左右;在近紫外光(411 nm)的激发下,观察到~4G_(5/2)→~6H_(5/2) (568 nm)、~4G_(5/2)→~6H_(7/2) (611 nm,强度最高)和~4G_(5/2)→~6H_(9/2) (654 nm) 3个主发射峰;发射光谱表明La_2O_3:Sm~(3+)中Sm~(3+)离子的格位对称性较低;材料样品的衰减寿命约为202μs,色度坐标约为(0.5849, 0.4143)。     

铝钙粉浸出渣制备沸石及其对锌冶炼废水的吸附性能

以聚合氯化铝(PAC)生产过程中铝钙粉浸出渣为原料,通过酸浸-焙烧-水热晶化工艺制备沸石,并研究其对锌冶炼废水中重金属的去除效果。结果表明:铝钙粉浸出渣通过酸浸-焙烧-水热晶化过程,当原料n(SiO_2)/n(Al_2O_3)=2时,产物物相为结构完整的A型沸石;当原料n(SiO_2)/n(Al_2O_3)=6时,产物物相为结构完整的P型沸石。拟二级动力学方程计算得到A型沸石对Zn~(2+)、Cd~(2+)的平衡吸附量分别为97.09、12.39 mg/g,P型沸石对Zn~(2+)、Cd~(2+)的平衡吸附量分别为57.84、10.82mg/g。Freundlich吸附等温线拟合结果表明,A型沸石和P型沸石吸附Zn~(2+)、Cd~(2+)机理均为非均相表面的复杂吸附。当废水pH为8、吸附温度为25℃、吸附时间为150 min时,采用A型沸石处理锌冶炼废水,产渣量为1.1 g/L,废水中Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、总砷(AsT)浓度分别由1.68、13.12、147.00、15.14、4.06 mg/L降至0.06、0.05、0.52、0.03、0.01 mg/L,达到《铅、锌污染物排放标准》(GB25466—2010)。     

红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的制备及发光特性

采用高温固相法合成了红色荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)。研究了Eu~(3+)离子掺杂浓度、助熔剂及Gd~(3+)共掺杂对荧光粉发光特性的影响。XRD检测结果显示,荧光粉的主晶相为Ca_3Y_2Si_3O_(12),属单斜晶系。荧光光谱分析表明:硅酸盐荧光粉Ca_3Y_2Si_3O_(12):Eu~(3+)的发射光谱包含2个主峰,峰值分别位于590和614 nm,归属于Eu~(3+)离子从~5D_0→7~F_1和~7F_2的特征跃迁。用614 nm最强峰监测,得到激发光谱为一多峰宽带(200~500 nm)。改变Eu~(3+)离子掺杂浓度发现:随着掺杂量增加,荧光粉发光强度先增加后降低,最佳掺杂量为20 mol%;讨论了几种助熔剂的影响:NaCl、CaF_2作为助熔剂,对荧光粉的发光强度影响不大,H_3BO_3作为助熔剂降低荧光粉的发光强度,而NH_4F能显著提高荧光粉的发光强度;Gd~(3+)可以作为一种很好的共激活剂,敏化Eu~(3+)离子发光。     

In~(3+)掺杂CeO_2的固溶度及其储氧能力

以(CH_2OH)2和H_2O的混合溶液为溶剂,Ce(NO_3)_3?6H_2O和In(NO_3)_3?4.5H_2O分别为Ce和In源,采用溶剂热法在200℃下合成了前驱体,再经500℃焙烧2 h制备了In~(3+)掺杂的CeO_2粉末.通过研究一系列In~(3+)的添加浓度,得出In~(3+)掺杂CeO_2中In~(3+)的固溶度为1%(摩尔分数).In~(3+)掺杂对CeO_2形貌的影响不大,固溶In~(3+)前后的CeO_2颗粒形貌均为层状结构,但当In~(3+)的添加量高于固溶度时,出现了细碎的第二相颗粒.In~(3+)饱和掺杂浓度时CeO_2粉末的比表面积高于未掺杂的CeO_2,达到100 m2/g,当In~(3+)的添加量大于等于3%时比表面积有所下降.In~(3+)添加量对储氧能力的影响为:首先,In~(3+)的引入能够明显降低CeO_2的低温还原峰温度;其次,当In~(3+)的添加量为饱和浓度1%时,CeO_2的低温储氧能力由未掺杂的3.6×10-4mol/g提高到4.4×10-4mol/g;当In~(3+)的浓度大于等于3%时,试样的低温储氧能力先有所下降,随后趋于稳定.不同In~(3+)添加量CeO_2粉末的晶格常数、氧空位浓度、比表面积和低温储氧能力都在1%In~(3+)固溶度的位置出现了转折.低温储氧能力与比表面积和氧空位浓度都有关联,是二者综合作用的结果.     

L-胱氨酸辅助合成Bi_2S_3纳米片状球和花状结构(英文)

以硝酸铋[Bi(NO)3·5H2O]和L-胱氨酸为反应原料,采用溶剂热法制备出Bi2S3纳米片状球和花状结构。L-胱氨酸(一种非常普遍和实用的氨基酸)作为硫源,在实验过程中不释放出刺激性气味(H2S)。利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所合成的产物的晶型结构、组成和表面形貌等进行了表征。结果表明:所合成的产物为典型的Bi2S3正交结构;在170°C条件下反应12h,以DMF为溶剂能够得到Bi2S3纳米片状球和花状结构。根据实验结果,对所合成Bi2S3的可能形成机理进行了简单探讨。     

高浓度砷溶液中电沉积As-Sb合金（英文）

在高浓度砷溶液中采用电沉积法制备As-Sb合金,考察电解液中电流密度、Sb~(3+)浓度、反应温度和盐酸浓度对电沉积过程中电解液成分、槽电压和电流效率的影响,并采用扫描电镜(SEM)、电感藕合等离子体质谱(ICP-MS)和X射线衍射(XRD)分别对沉积物的表面形貌、成分和结构进行分析。结果表明:在所研究的工艺条件下制备的As-Sb合金沉积层均为非晶结构。最优工艺如下:As~(3+)浓度为10 g/L,Sb~(3+)浓度为2 g/L,盐酸浓度为4 mol/L,电流密度为4 m A/cm~2,温度为20°C,在此条件下电流效率达到94.74%,沉积层含70.26%As和29.74% Sb(质量分数),砷的去除效率较高。     

Co-Nb缺陷对Sr_2Co_xNb_(2-x)O_(6-δ)导电性能影响的第一性原理研究

选择Sr_2Co_(x )Nb_(2-x )O_(6-δ)(SCNO)作为电极材料进行了研究。SCNO中Co和Nb具有相近的半径,且共价态差异很小,因此存在本征阳离子无序缺陷。利用第一性原理以及密度泛函理论对SCNO以及存在Co_(Nb)-Nb _(Co)反占位缺陷的SCNO进行了计算。计算结果表明,GGA-PBE函数在修正情况下能够很好的符合实际实验数据。利用该函数计算对比实验数据,可发现O空位对其导电率起到了至关重要的作用。Co与Nb在其正常位置时,Co为+2,+3,+4价(大部分为+3价,+4价极少),Nb为+4,+5价,位于反占位缺陷位置时,Co为+2价,而Nb为+4价。计算结果显示氧空位形成能量大小排序为:Co~(3+)-O-Nb~(5+)Co~(2+)-O-Co~(3+)Nb~(4+)-O-Nb~(5+)。并且Co~(2+)-O-Co~(3+)与Nb~(4+)-O-Nb~(5+)之间电子位移越多,电子斥力会越弱,而空位稳定性越强。因此可得阳离子无序程度越高,电导率也越高。     

基于2,5-二甲基三联苯-4’,4’’-二甲酸的稀土配合物及其发光调节和白光发射（英文）

制备和表征了2,5-二甲基三联苯-4’,4’’-二甲酸稀土(Tb~(3+)、Eu~(3+)、Tb~(3+)/Eu~(3+)共掺)配合物。通过荧光光谱可知,使用2,5-二甲基三联苯-4’,4’’-二甲酸作为配体时,Eu~(3+)与Tb~(3+)均能有效发出特征光,将Eu~(3+)与Tb~(3+)共掺,稀土离子发光得到增强。这是由于:1)Tb~(3+)向Eu~(3+)发生能量传递,2)Eu~(3+)猝灭效应减弱。通过调节不同浓度配比的Tb~(3+)与Eu~(3+),可以使配合物的发光从红光变化到绿光,并可以得到发出白光的配合物。发出接近白光的配合物为(Eu0.001Tb0.999)2(TDDA)3(H2O)6,样品色温达到了5199K,显色指数82%。这一稀土配合物可作为单一荧光粉应用于显示、照明等领域。     

EDTA辅助水热法制备NaGd_(0.79-x)Y_xF_4:Yb~(3+),Er~(3+)固溶体上转换性能的研究（英文）

通过EDTA辅助的水热法合成了Yb~(3+)/Er~(3+)共掺NaGd0.79-xYxF4固溶体。XRD与TEM结果表明成功制备出直径约为20nm的纳米颗粒。通过光谱显示,系列样品在980nm激光激发下,观察到了位于540,656nm的发光,分别归因于Er~(3+)离子2H11/2,4S3/2→4I15/2与4F9/2→4I15/2跃迁,并且通过调节Y~(3+)/Gd~(3+)比例,显著增强了Er~(3+)的上转换发光强度。与此同时,Y~(3+)完全取代Gd~(3+)时,Er~(3+)上转换发光强度最强。EDX结果表明,Yb~(3+)在NaGdF4与NaYF4基质中具有不同的固溶度,并进一步讨论了可能的上转换发光机理。     

Bi掺杂TiO_2薄膜的电致变色性能

以钛酸四丁酯、五水硝酸铋为主要原料,采用溶胶-凝胶法在ITO导电玻璃基片表面制备铋掺杂摩尔分数分别为0、2%、4%、6%、8%和10%的TiO_2薄膜,采用TG-DTA、XRD、电化学工作站、紫外可见分光光度计等表征铋掺杂TiO_2薄膜。循环伏安分析显示:铋掺杂后薄膜的阴极还原峰由1个增至3个且峰流值变大,其电流响应时间变化不大,未掺杂和铋掺杂TiO_2薄膜的着色效率(CE)最大值分别为3.08 cm~2·C~(-1)、6.17 cm~2·C~(-1)。少量铋掺杂可以使TiO_2正八面体结构发生扭曲变形,提高薄膜的电致变色性能,但过多的铋离子可能会富集于基质的晶界处,增加了锂离子的迁移阻力,甚至阻隔锂离子进入TiO_2层中。未掺杂和铋掺杂TiO_2凝胶加热至400℃后热稳定性良好;热处理500℃时其粉末为锐钛矿,且掺杂量越高无定形程度越高。     

微反应器中LaPO4:Ce3+, Tb3+纳米发光颗粒的制备及表征

以Ln(NO3)3·6H2O(Ln=Ce,Tb)及NaH2PO4·2H2O为原料,乙二醇为溶剂,在微反应器中合成了铈铽共掺杂磷酸镧(LaPO4:Ce3+,Tb2+)纳米发光颗粒.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪对LaPO4:Ce3+,Tb3+纳米发光颗粒的物相、微结构和荧光性能进行了表征.结果表明:LaPO4:Ce3+,Tb3+纳米发光颗粒具有六方晶系的晶体结构,形貌不规则,粒度为20 nm左右、窄的粒度分布的纳米颗粒,并且颗粒分散均匀,具有较强的荧光性能.