Pr3+掺杂GeS2-Ga2S3-NaCl玻璃的微结构与发光属性

研究了GeS2Ga2S3NaCl系统玻璃的热学属性,并将组成为0.7GeS20.2Ga2S30.1NaCl的样品作为最佳的玻璃基质材料,进行Pr3 离子的掺杂,以制备适用于1.3μm光纤放大器的基础材料。根据Raman光谱对玻璃的微观结构进行了探测。通过YAGNd激光器的泵浦,观察到了位于1340nm和1636nm的发光峰。     

GeS2-In2S3-KCl玻璃的制备及性能

用熔融冷却法制备了GeS2-In2S3-KCl玻璃并得到了该系统玻璃的形成范围.对其进行了XRD、DSC&TG综合热分析及红外、紫外-可见、拉曼光谱分析.玻璃具有较高的转变温度,大约在290～370℃之间,透过范围为0.45～11.5 μm.随着KCl的加入,玻璃的转变温度略有下降,红外截止波长无明显变化,紫外截止边向短波方向发生了移动.根据拉曼光谱测试结果推断其微结构共用In原子的In-S键和In-Cl键形成的[InS3Cl]-混合阴离子团均匀地弥散于由桥硫连接的[GeS4/2]四面体构成的玻璃网络中.     

Microstructure and Thermal Properties of the GeS2-In2S3-CsI Glasses

The-homogeneous GeS2-In2 S3-CsI glassy samples were prepared by conventional melt-quenching method. When the molar ratio of In2 S3 to Csl remains 1, the non-crystalline region can extend to the composition 0.4GeS2-0.3In2S3-0.3 CsI. And with the addition of CsI, the glass-forming ability of this serial glass reaches its maximum at the composition 0.8GeS2-0.1 In2 S3 -0.1CsI. According to the Raman spectra, the microstructure of these glasses is mainly constituted by [ GeS4 ] and [ InS4-xIx ] tetrahedra, which are interconnected by the bridging sulfur atoms ; meanwhile, the ethane-liked structural units [ S3 Ge-GeS3 ] can be formed because of the lacking of sulfur ; Cs ^＋ ion, which is added from CsI , exists as the nearest neighbor of I-ion in the glassy network.     

Properties and Microstructure of GeS2-Ga2S3-CdS Glasses

The samples of the GeS2-Ga2 S3-CdS pseudo-ternary glassy sysem were prepared by comventional melt-quenching techniques.The microstructure of the GeS2-Ca2 S3-CdS glasses was analyzed thoroughly using Raman spectra and the relationships among the composition,microstructure and properties（such as thermal properties,densities,optical properties）were probed.The experimental results indicate that the GeS2 acts as the network former,the Ga2S3 as the net intermediate,and the CdS as the net modifier,The GeS2 and Ga2S3 exist in the form of [GeS4/2],[GaS4/2]tetrahedra or S3G3（Ga）-（Ga）GeS3 ethane-like units within the glassy network,and the addition of CdS mainly breaks the Ge（Ga）-（Ga）Ge bonds among the ethane -like units,leading to the formation of [GeS4/2].[GaS4/2]tetrahedra.The Tg and Tx have tight relations on the congregated degree of glassy network,however,λvis,n and d are hardly involved into the connectional dependence of the space arrangement.     

Z扫描方法测量70GeS2-20Sb2S3-10CsCl玻璃三阶非线性研究

采用熔融-急冷法制备了组成为70GeS2-20Sb2S3-10CsCl(摩尔比,下同)硫卤玻璃,测试了样品从可见到中远红外的透过性能以及折射率参数,根据Z扫描测试原理用钛宝石飞秒激光器测试了样品的三阶非线性特性随波长变化的特性.结果表明非线性折射率n2和非线性吸收系数β随着波长的增加而降低,样品在850 nm处的非线性折射率n2=0.94×10-11esu,非线性吸收系数β=0.51 cm/GW.     

Yb3+/Pr3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃的能量传递和上转换发光

制备了Yb3+/Pr3+共掺TeO2-ZnO-Na2O玻璃.研究了980 nm泵浦下上转换发光光谱,分析了上转换发光机制.基于吸收光谱对Pr3+在TZN玻璃进行了Judd-Ofelt分析,计算了荧光跃迁几率,激发态辐射寿命,和荧光分之比.在450-750 nm范围内有多处上转换荧光,依次为479 nm(3P0→3H4),542 nm(3P0→3H5),589 nm(1D2→3H4),621 nm(3P0→3H6),651 nm(3P0→3F2)和687 nm(1D2→3H5).其中651 nm(3P0→3F2)红光明显强于其它以Pr3+ 3P0为初始能级的上转换光(479 nm,542 nm,621 nm).通过Dexter理论,计算得到了碲酸盐玻璃中Yb3+→Pr3+共振能量转移参数为CD-A=2.67×10-40 cm6/s, 转移效率为16.5%.     

Microstructural Probing of （1-x） GeS2- x Ga2S3 System Glasses By Raman Scattering

Roman scattering measurement of （ 1 - x ） GeS2-x Ga2S3 system glasses was conducted in order to understand the microstructural change caused by the addition of Ga2S3 . According to the change of Raman spectra with the addition of Ga2S3, two main structural transformations were deduced ： the gradual enhancement of ethane- like structural units S3 Ge- GeS3 （ 250 cm ^- 1） and S3 Ga- GaS3 （270 cm ^- 1 ） and the appearance of charge imbalanced units [ Ga2 S2 （ S1/2 ）4 ]^2- and [Ga（ S1/2 ）4 ]^- . And this change of structural aspect seems to give as a clue to understanding the cause of the increased rare-earth solubility.     

Eu3+在ZnO-BaO-La2O3-B2O3玻璃中的发光性能研究

用高温固相熔融法合成了在ZnO-BaO-La2O3-B2O3中掺杂Eu^3 发射红光的玻璃体（MBE）。对样品进行了IR谱测试，并对其激光发谱和发射光谱进行分析结果表明：在基质的BO3结构中O^2-Eu^3 的CT带位于295nm ,Eu^3 的强发射峰来自^5D0 →^7F1和^5D0→^7F2跃迁，．即存在磁偶极和电偶极两种跃迁。用扫描电镜观察 了玻璃的横断面。     

Fe^3＋掺杂TiO2纳米薄膜及其光催化性能

用溶胶-凝胶法制备了Fe^3＋掺杂纳米TiO2薄膜，研究了不同Fe^3＋掺杂浓度的TiO2薄膜材料的光学性能、晶体结构和光催化性及三者之间的关系，并对相关机理进行了探讨．研究表明：铁掺杂量的不同使TiO2材料的光学性能、晶胞参数及光催化性等发生变化，其中以Fe^3＋掺杂0．3％～0．4％（摩尔分数）时具有最好的光催化性能，此时纳米TiO2薄膜具有锐钛矿结构，可见光透过率大于70％，紫外吸收限为366nm，比未掺杂的红移了6nm．     

Eu~(3+)掺杂ZnO-Sb_2O_3-P_2O_5微晶玻璃结构与发光性能

采用熔融退火技术制备了ZnO-Sb_2O_3-P_2O_5:Eu~(3+)荧光玻璃,采用不同的处理制度对荧光玻璃进行热处理,制备了ZnO-Sb_2O_3-P_2O_5:Eu~(3+)微晶玻璃。利用差热分析、X射线衍射(XRD)分析、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光光谱等手段分析了微晶玻璃的晶相组成、显微结构以及热处理工艺对荧光性能的影响。结果表明,Eu~(3+)掺杂ZnO-Sb_2O_3-P_2O_5微晶玻璃,其激发光谱主要分布在350～550 nm,激发峰位于364、384、395、466、530 nm,主激发峰位于395 nm处;在395 nm激发下,发出红光,观测到其5个发射峰分别位于在578 nm (~5D_0→~7F_0)、592 nm (~5D_0→~7F_1)、614 nm (~5D_0→~7F_2)、654 nm (~5D_0→~7F_3)和702 nm (~5D_0→~7F_4);在所研究范围内,随着热处理温度的升高,Eu~(3+)在微晶玻璃样品中的发射峰强度先增大后减小,但均大于未热处理的微晶玻璃;在510℃下处理2 h制得的微晶玻璃发射强度最高。     

新型杂化材料[(CH_2)_5NH_2]_3[PMo_(12)O_(40)]·3[(CH_2)_5NH]水热合成与晶体结构

采用水热合成方法制备了有机．无机杂化材料[(CH2)5NH2]3[PMo12O40],晶体结构解析表明,该晶体属正交晶系,Pnma空间群．结晶学参数α=2．4486(2)nm,b=2．1202(3)nm,c=1．193 1(4)nm,β=90．00(0)°,V=6．194 2(9)nm3,Z=4,R=0．061 1,Rw=0．157 3．化合物分子由1个Keggin结构的杂多阴离子PMo12O403-,4个质子化的哌啶构成,十二钼磷酸阴离子和质子化的哌啶分子通过静电引力和氢键相互作用．     

GeS2-Ga2S3-CdS硫系玻璃的非线性光学性能

采用传统的熔融-急冷法制备了GeS2-Ga2s3-CdS硫系玻璃.用飞秒OKE技术、Maker条纹法分别测试了室温下玻璃的超快三阶非线性光学效应和二阶非线性光学效应,分析了玻璃的组成、结构对玻璃的三阶非线性光学效应与二阶非线性光学效应的影响.结果表明:玻璃具有较强的超快三阶非线性光学效应,当玻璃中S-Ge、S-Ga键的数量最多,离子极化程度最大,电子云的变形程度最大时,具有最大的χ(3)值;电场-温度场极化的玻璃表现出明显的二阶非线性光学效应,当玻璃中定向排列的偶极子的数量最多和程度最大时,具有最大的χ(2)值.χ(2)和χ(3)之间不呈线性关系.     

Gd2O2S:Yb3+,Ho3+上转换发光材料的制备与表征

采用高温固相法制备了Gd2O2S:Yb3+,Ho3+上转换发光材料,并研究了激活剂Ho3+和敏化剂Yb3+之间配比、烧结的温度和烧结时间对上转换发光材料发光性能的影响,得到了最佳离子配比、烧结时间与烧结温度,用XRD、SEM、荧光光谱等对样品进行了表征.采用快进快出的制备工艺,得到的上转换发光材料尺寸约为4μm,粒度均一,具有明显的六方晶形.Gd2O2S:Yb3+,Ho3+在Ho3+/Yb3+摩尔掺杂比为0.5:18,1150℃条件下烧结2h时,发光最强.该粉体在980nm红外光照射下发出耀眼的绿光,光谱峰值位于544nm和548nm两个发射峰,对应于Ho3+离子的5F4,5S2→5I8跃迁.在1064nm红外光照射下,光谱峰值位于548nm处的主峰,对应于Ho3+离子的5S2→5I8跃迁.     

Eu3+掺杂ZMCB基光致发光玻璃纤维性能的研究

用高温固相反应和玻璃流股牵引方法，人工拉制Eu^3 掺杂ZnO-MgO-CdO-B2O3基质的光致发光玻璃纤维，直径为0．01～0．30mm，长10余米．Eu^3 离子613nm的强发射归属于^5D00^7F2电偶极跃迁，相对613nm的发射强度40％的591nm发射归属于^5D0-^7F1磁偶极跃迁．说明Eu^3 在局域环境中主要占据非对称中心格位，也存在着反演对称中心格位．对不同浓度Eu^3 的光衰曲线进行拟合，发现随着掺杂Eu^3 浓度的增加，发光由单指数衰减变为双指数衰减．用SEM观察到玻璃纤维的表面光滑，低析晶，质密度高，断口贝纹呈明显沟状．同时也研究了发光玻璃纤维的一系列力学参数．     

掺Yb~(3+)铋镓酸盐玻璃光纤芯材料的性能研究

为了获得性能优异的光纤芯材料,以掺Yb~(3+)铋镓酸盐体系激光玻璃作为光纤材料的研究对象,按照玻璃组成多元化进行配方设计,用高温熔融法制备掺Yb~(3+)的玻璃样品,采用X射线衍射分析、差热分析、吸收光谱和荧光光谱等测试分析方法,研究激光玻璃光纤材料的性能和组分之间的相互联系。铋酸盐玻璃具有良好的光谱特性,同时具有优于碲酸盐玻璃的物化稳定性与机械强度。报道的掺镱铋盐玻璃材料配方具有原始创新性。研究表明,组分为55%Bi_2O_3-20%Ga_2O_3-20%SiO_2-5%BaF_2-1.5%Yb_2O_3时,在波长972nm处有最大吸收截面为1.11489×10~(-20)cm2,在波长为979nm时有最大受激发射截面为1.26985×10~(-20)cm2。该组分材料热力学性能较稳定,有良好的增益放大特性,有望应用于性能优良的中红外激光器。     

用Z扫描方法测试Bi2O3-B2O3-SiO2玻璃的三阶非线性光学性质

用高温熔融法制备了x Bi2O3-20B2O3-(80-x)SiO2(Bx,x=60 mol%、65 mol%、70 mol%)系列玻璃,借助钛宝石飞秒激光器采用Z扫描方法测试了样品的三阶非线性光学特性.测得样品B70在780 nm处的三阶非线性折射率n2和非线性吸收系数β分别为n2=6.017×10-12 esu和β= 0.366 cm/GW,样品为自聚焦材料.该样品的吸收相移和折射相移的比值K为0.19(K＜1),表明该样品可作为光限幅候选材料.     

Ho3+/Tm3+掺杂氟磷酸盐玻璃的研究

氟磷酸盐玻璃具有声子能量低、离子键性强、稀土离子掺杂浓度高、发光效率高等优点.采用正交设计法确定氟磷酸盐玻璃的配方为44KH2PO4-40AlF3·3.5H2O-10BaF2-0.1Nb2O5,并采用该配方为基质制备了稀土Ho3+、TM3+掺杂的氟磷酸盐玻璃,通过差热分析研究了该玻璃的形成过程;研究了Ho3+、TM3+的掺杂量和Ho3+、TM3+在该玻璃中的能级结构,测试了玻璃样品的吸收光谱,结果表明稀土掺杂的样品在416 nm、448 nm、537 nm、641 nm、684 nm、791 nm和1 035 nm处有明显的吸收峰,当稀土离子Ho3+、TM3+的掺杂量为0.3mol%和1.5mol%时,稀土离子的特征吸收相对最强.     

ZrF2－SiO2基质中Er^3＋在蓝／绿波段的上转换发光

为了进一步探讨稀土Er^3 掺杂材料在蓝／绿可见波段和紫外波段的上转换发光机制，制备了掺杂Er^3 的ZrF2-SiO2材料，测量了样品的吸收谱和在980nmLD激发下的上转换荧光发射谱，研究了上转换发光强度与激光泵浦功率的对数关系．分析了稀土Er^3 中4f电子跃迁的特征．证实了在980nmLD的激发下，ZrF2-SiO2：Er^3 在404nm、445nm和525nm、548nm附近的蓝／绿可见波段上转换发光过程是激发态吸收(ESA)，得到了^2H9／2→^4I15/2,^4F5/2→^4I15/2蓝光三光子过程和^4S3/2→^4I15/2,^2H11/2→^4I15/2绿光双光子过程上转换发光机制。     

微波消解容量法测定玻璃B2O3含量

利用以碱金属氢氧化物作为消解溶剂的微波消解技术对玻璃样品进行快速消解，并采用甘露醇容量法测定其B2O3含量。微波消解按3个工步进行，压力分别为0．5MPa、2．0MPa和3．5MPa，相应消解时间分别为1min、1min和6min，共计8min。硼硅酸盐标准样品(GBW03132)测定结果与标准值相符，3种实际样品的测定结果也与传统方法一致，具有简便、快速、准确、节能等优点，可应用于生产控制分析。     

3种13Cr材料在CO_2和H_2S共存时的腐蚀性能研究

CO2和H2S共存时13Cr腐蚀性能较为复杂,极易发生失效.通过高温高压釜模拟油田现场环境,采用失重法对比研究了0Cr13、1Cr13、2Cr13在CO2和H2S共存时,气-液两相中的腐蚀性能.采用SEM、EDS、XRD等方法对腐蚀后试样表面形貌及成分进行了分析.结果表明,3种材料在此环境下均发生了严重的全面腐蚀,平均腐蚀速率0Cr13〉1Cr13〉2Cr13,液相平均腐蚀速率大于气相平均腐蚀速率;3种材料均有点蚀发生,气相中点蚀较液相严重.能谱及XRD分析结果显示,材料表面腐蚀产物主要为FeS0.9,主要发生了H2S腐蚀.