Cu纳米团簇发光性能和结构的研究

利用光致发光谱(Photoluminescence,PL)、X射线吸收精细结构(X-ray Absorption Fine Structure,XAFS)和MALDI-TOF质谱等技术研究了化学还原法合成的Cu金属纳米团簇的发光性能及其结构。PL谱表明随着反应溶液中十二硫醇(C12SH)和2-巯基-5-正丙烷基嘧啶(C7H10N2S,2-mercapto-5-n-propylpyrimidine,MPP)配体比例的增加,Cu纳米团簇主发光峰的波长从618 nm逐渐蓝移到571 nm。质谱的结果说明以MPP作为单一配体时的主要产物为Cu5[MPP]3;而当为MPP与C12SH两种混合配体时,Cu纳米团簇中Cu原子数变小,组成变为Cu4[MPP][C12SH];并且随着C12SH比例增加,Cu4[MPP][C12SH]产物的组成保持不变。XAFS结果则进一步表明随着C12SH比例的增加,Cu纳米团簇的Cu-S键长从0.228 nm缩短到0.224 nm,原子构型从双三角锥结构转变为四面体。综合以上结果,认为Cu纳米团簇的原子数的减少导致团簇的光致发光从618nm蓝移至597 nm;而Cu-S键长的缩短引起Cu(I)-S杂化的HOMO-LUMO带隙增大,从而导致团簇的发光波长进一步从597 nm蓝移至571 nm。     

用掠入射XAFS方法研究Ti/Ni/Ti纳米薄膜的界面结构

在上海光源BL14W1线站建立了掠入射XAFS(GI-XAFS)方法,利用GI-XAFS方法并结合X射线反射(XRR)研究了直流磁控溅射方法生长在W/Si基底上的Ti/Ni/Ti纳米薄膜的界面结构随Ni层厚度的变化.结果表明,随着薄膜厚度的增加,Ni/Ti界面层间的相互扩散有所增加,Ni层厚度为5 nm时,Ni/Ti界...     

CMOS器件X 射线与γ射线辐照效应比较

介绍了低能X射线和γ射线的辐照剂量及器件阈电压漂移的测试方法。讨论了不同偏置条件和辐照方向对器件效应的影响。结果表明,对镀金Kovar合金封装的器件,在背向辐照的最劣辐照偏置下,X射线产生的阈电压漂移是^60Coγ射线的13.4倍。     

一种新型荧光XAFS探测器的研究

劳埃(Laue)型荧光X射线吸收精细结构(XAFS)探测器是一种新型的探测器,它具有能量分辨好、计数率高和接收面积较大等优点,对于高光通量场合的痕量元素XAFS实验具有很高的灵敏度,有很好的应用前景。本文介绍了该探测器的原理和结构,将Laue型荧光分析器与PIN型光电二极管组合成荧光XAFS探测器,在北京同步辐射装置(BSRF)的IWIB-XAFS实验站上研究了这种探测器的位置敏感性,并将其应用于浓度400μg/gZnO(混合ZrO2)／蔗糖的Zn的K边XAS测试,在Zn的K边XANES(0—50eV)处,与Lytle探测器相比,显示出好的信噪比和能量分辨率,为该探测器在生命科学、环境科学的应用提供基础。     

同步辐射微区X射线荧光和吸收谱技术在大气、土壤和动植物分析中的应用

同步辐射微区X射线荧光(Synchrotron micro-X-ray fluorescence spectroscopy,μ-SXRF)能够对物质进行元素分布分析和微区原位测定,具有高灵敏度、低检出限的特点。同步辐射X射线吸收谱技术(X-ray absorption fine spectroscopy,XAFS)能够提供原子周围的配位环境和化学形态,适用于进行元素形态分析。大气飘尘、土壤和动植物等是环境中元素迁移转化的重要载体,获取具有生物学意义的元素分布和形态,以及准确的定性或定量信息对研究这些元素在环境和生物体中的作用至关重要。随着研究的发展,同步辐射微区分析技术在此领域中得到越来越多的应用。本文介绍了同步辐射技术的基本原理和发展历程,回顾了近几年μ-SRXRF和XAFS技术在大气飘尘、土壤、植物和蚯蚓中元素的分布与形态研究领域的应用进展,对目前应用于此领域遇到的一些挑战进行了概括,并对其未来发展趋势提出了展望。     

红绿彩瓷之釉上彩的XAFS研究

红绿彩瓷是一种低温釉上彩瓷,从结构层次探讨其釉上红彩、绿彩、黄彩的呈色机理一直是古陶瓷研究的空白。采用X射线吸收精细结构(X-rayabsorption fine structure,XAFS)方法,测试分析红绿彩瓷中的红彩、绿彩和黄彩。结果表明,红彩中致色元素Fe主要为+3价,其局域结构与Fe2O3相近,最近邻配位为扭曲的八面体结构。透射电子显微分析证实其物相为氧化铁晶体。黄彩中致色元素Fe主要存在+2价和+3价,绿彩中致色元素Cu主要为+2价,两者均处于无序度较高的局域环境中,最近邻配位为O原子。     

直流X射线模拟电缆X射线响应的可行性

本文对电缆X射线辐照响应的机理和模拟方法进行了研究,分析了电缆直流和脉冲X射线辐照响应的异同。建立了带状电缆X射线辐照响应一维计算模型,该模型包含电缆屏蔽层和介质层间隙、介质层瞬态辐射感应电导率等计算模型,模拟了带状电缆直流和脉冲X射线辐照电流响应。模拟结果表明,在X射线注量相同的条件下,电缆直流和方波脉冲X射线响应具有类似的波形特征及相同的间隙电压。因此,在该计算模型描述的电缆X射线辐照响应机制下,可利用直流X射线开展相应的脉冲X射线辐照响应机制模拟。     

铈掺杂对二氧化钛纳米颗粒微结构的影响

报道了铈掺杂对二氧化钛纳米颗粒微结构的影响。用溶胶一凝胶方法制备了不同铈含量的TiO2纳米颗粒,在不同的温度下煅烧得到纳米样品系列。用X射线衍射(XRD)、小角X射线散射(SAXS)以及X射线吸收谱(XAFS)技术研究了铈离子掺杂和煅烧温度对二氧化钛纳米颗粒微结构的影响。结果发现：铈离子的掺入有效地抑制了二氧化钛纳米颗粒的生长和在高温下的相变。纳米颗粒“自相似”的分形结构与铈含量和煅烧温度有关。用核心-壳层模型描述了钛的近邻原子结构。     

聚乙烯醇修饰Fe3O4纳米颗粒的制备表征及同步辐射X射线光电子能谱研究

采用水溶性高分子聚合物聚乙烯醇(PVA)对Fe3O4纳米颗粒表面进行功能化修饰,利用透射电镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、Zeta电位检测、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和热重分析(TGA),对包被前后Fe3O4的粒径、分散稳定性、PVA的包覆效率及纳米颗粒进入细胞的量进行了表征研究.通过同步辐射...     

原位担载型煤直接液化催化剂的表征

通过原位担载法将铁系催化剂担载于煤表面,考察了催化剂前驱体的相态、配位环境以及在载体表面的分散状态。采用X射线吸收精细结构和X射线衍射法对原位担载型铁系催化剂前驱体进行了表征。结果表明,催化剂前驱体在煤表面以非晶态、高分散的形式存在,其化学组成主要为FeOOH,且催化剂前驱体的分散程度与载体煤的物理化学性质有关。     

高砷煤中砷赋存状态的扩展X射线吸收精细结构谱研究

测定贵州兴仁、兴义晚二叠世6个高砷无烟煤样品中As含量为94.1μg·g^-1－3.2%,Sb含量为8.1-120μg·g^-1,对样品的矿物学研究表明，未发现任何含As或As的独立矿物，As是赋存在煤有机组分中，应用同步辐射X射线吸收精细结构仪测定样品中As的结构发现，赋存在高砷煤有机组分中的As与O配位，除在1个样品中As与3个O配位外，在其余样品中As均与4个O配位，因此，高砷煤中的As不是赋存在硫化物矿物中，而是赋存在砷酸盐或亚砷酸盐相中，且主要是砷酸盐相。     

纳米复合永磁合金Nd9Fe85-xMnxB6的结构和磁性

利用X射线衍射(XRD)和X射线吸收精细结构(XAFS)技术对淬火速度为20m／s的退火和未退火Nd9Fe85-xMnxB6(x=0，0．5和1．0)样品分别进行了晶体结构和Fe原子局域环境的分析，并用振动样品磁强计分析了样品的磁性。结果表明：退火前，掺杂微量Mn原子对纳米复合Nd-Fe-B磁性材料的晶体结构和近邻配位无序度都有显著影响，随着Mn含量的增加，Nd2Fe14B硬磁相和α-Fe软磁相的结晶度明显增加；在温度为973K、5min退火后，Nd9Fe85-xMnxB6(x=0，0．5和1．0)磁体的主相结构基本相同，但矫顽力由339kA／m增加到398kA／m,我们认为这是由于掺杂的Mn原子影响Nd2Fe14B和α-Fe颗粒晶界的交换耦合作用所致。     

原位XAFS表征双金属纳米催化剂PtCo/C在工作状态下的结构变化

用两步还原法制备的Pt Co/C(10 wt%Pt)纳米催化剂具有与商业催化剂Pt/C(20 wt%Pt)接近的催化反应活性,使贵金属Pt的用量减少了50%。利用上海光源BL14W1线站的质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)原位X射线吸收精细结构谱(X-ray absorption fine structure,XAFS)实验装置,在以该Pt Co/C作为燃料电池的阴极催化剂,以Pd/C作为阳极催化剂的条件下,原位表征Pt Co/C在工作状态下的结构变化,Pt Co/C的非原位XAFS数据没有观察到Pt-Co合金成分,发现存在显著的Co-O键和Co-O-Co键贡献,且与Pt/C相比,Pt的氧化程度更高且具有更短的Pt-Pt金属键长,说明Pt Co/C中的Co主要以氧化物种形式存在,且Co的存在影响着活性成分Pt的结构。原位XAFS数据表明随着电压的逐渐降低,Pt Co/C中Pt和Co的氧化程度降低,揭示了在催化反应过程中Pt的d电子向过渡金属Co的转移过程。     

10keV X射线空间辐照总剂量试验可行性研究

传统辐照总剂量试验的辐射源均采用^60Co,对环境危害较大。X射线作为辐射源具有安全、剂量率控制准确等优点,可进行硅片级的测试甚至在线测试,从而大大降低封装、测试、运输的成本。提高研发效率。从辐射机理和辐射对栅氧化层影响的角度深入地论证了用10keV X射线代替^60Co作为总剂量试验辐射源的可行性。     

pMOS场效应管的X射线和低能强电子束的瞬态电离辐照效应

对电离辐照敏感的厚氧化层ｐＭＯＳ场效应管进行了Ｘ射线和低能强流电子束的瞬态辐照实验；通过对阈电压漂移的跟踪监测，研究了ｐＭＯＳ场效应管的瞬态电离辐照效应。运用辐射感生氧化物、界面缺陷模型并结合ＭＯＳ器件寄生二极管等效电路模型解释了实验结果。     

荧光EXAFS研究镶嵌在SiO2中的Ge纳米晶的局域结构

用荧光扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)研究了磁控溅射法制备的镶嵌在SiO2中的Ge纳米晶的局域结构.结果表明,在Ge的摩尔分数为25%和60%的初始样品中,Ge原子主要是以非晶GeO2和Ge物相存在,其中在Ge的摩尔分数为25%的样品中,以GeO2物相为主.经1073 K退火后,样品中生成了Ge纳米晶.在Ge的摩尔分数为25%的样品中,Ge纳米晶只是来源于初始样品中的非晶Ge,而在Ge的摩尔分数为60%的样品中Ge纳米晶除了来源于初始样品中的非晶Ge外还来自于部分GeO2.进一步分析表明在Ge的摩尔分数为60%的样品中,有摩尔分数为20%的GeO2与来自衬底的Si发生还原反应生成Ge纳米晶.     

γ辐照法制硫化镍纳米非晶及其晶化

以γ射线辐照硫代硫酸钠和硫酸镍的混合水溶液,所得沉淀物经乙醇多次清洗后60℃下烘干。将所得粉末样品分别在氩气氛中160－500℃焙烧4h,使用X射线衍射（XRD）及扩展X光吸收精细结构（EXAFS）分析样品的结构。结果表明,160℃以下烘干所得样品为纳米非晶,其Ni-S壳层为四配位结构,Ni-S键长为0.221nm。经300℃焙烧后,非晶转为NiS微晶,Ni-S壳层变为八面体六配位（红镍矿型）结构,Ni-S键长增加至0.238nm。进一步提高焙烧温度时,所形成NiS晶粒逐渐长大。对经500℃焙烧样品,X射线衍射检测到很尖锐的对应单一NiS物种的衍射峰。     

高能X射线CT技术在辐照后核燃料组件检测中的发展及应用

定期检测辐照后核燃料组件对保障反应堆安全运行和开展高燃耗下核燃料组件的性能研究具有重要意义。为了能在不拆卸、不破坏燃料组件的情况下更好地观察燃料组件及其内部燃料棒的缺陷及结构变化等信息,高能X射线计算机断层扫描(X射线CT)技术作为一种有效手段可用于辐照后核燃料组件的检测。日本多年来一直致力于该技术的研究工作,成为世界上唯一一个研制出用于辐照后燃料组件检测的高能、高分辨率X射线CT检测装置且应用于快中子反应堆现场检测的国家。为此,本文梳理日本近几十年来相关研究成果,介绍日本原子能研究开发机构(JAEA)研发的燃料组件高能X射线CT装置结构、工作原理、研究现状及部分应用实例,以期对我国核燃料组件无损检测技术的发展提供参考、借鉴。     

自悬浮定向流法制备Ti纳米颗粒及结构表征

采用自悬浮定向流法制备钛纳米颗粒,并使用透射电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等方法,对钛纳米颗粒的形貌、粒度、结构及性能进行研究。结果表明：钛纳米颗粒呈球形,随着冷却气体Ar流速的增加,平均粒径逐渐减小,在流速为0.6、0.8和1.0 m³/h条件下,分别得到平均粒径为59、50和41 nm的钛纳米颗粒;在空气中,钛纳米颗粒极易氧化生成二氧化钛,同时能够与空气中的N₂和水蒸气发生反应,生成少量的氮化物及羟基基团。     

利用X射线成像技术对辐照加工产品质量厚度的检测与验证

为快速获得产品质量厚度和预判剂量分布,利用X射线检测成像技术,开发了电子束辐照加工产品质量厚度检测方法并进行了验证.采用4种标准模块(铝片、铝阶梯块、聚甲基丙烯酸甲酯片和聚甲基丙烯酸甲酯阶梯块)进行检测方法开发和优化,采用不同厚度的均质材料(水和小米)对优化后的方法进行验证分析,并将本方法应用于两种实际产品的质量厚度检...