Fe3+离子掺杂对NaErF4形貌、发光性能及磁性的影响

采用简单的水热法制备一系列Fe~(3+)离子掺杂的NaErF_4微米晶。X射线衍射谱(XRD)及扫描电子显微镜图像(SEM)分析结果揭示了Fe~(3+)离子的掺杂可以有效地促进NaErF_4晶体由α+β相到β相转变。随着Fe~(3+)离子掺杂浓度的增加,上转换荧光强度在逐渐增强。同时研究了980nm激光器激发下,Yb~(3+)-Er~(3+)之间的能量传递机理。此外,Fe~(3+)的掺杂赋予NaErF_4晶体磁性特征,有效地实现了光磁双效应,有望为光磁特性的多功能材料开拓新路径。     

Fe~(3+)-Er~(3+)共掺纳米TiO_2紫外及可见光下催化降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯性能

采用溶胶-凝胶-微波法以无水乙醇为溶剂,制备了Fe~(3+)和Er~(3+)不同摩尔配比共掺的TiO_2纳米粒子,在N2保护下加热至500℃,获得具有稳定锐钛矿型结构的Fe~(3+)和Er~(3+)共掺TiO_2纳米晶体(Fe~(3+)-Er~(3+)-TiO_2)光催化剂.对于Fe~(3+),Er~(3+)不同摩尔配比共掺的纳米TiO_2光催化剂,在掺入量相同时,紫外及可见光下的光催化活性最强.采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品的表面结构进行测试,结果显示Fe~(3+)-Er~(3+)-TiO_2纳米光催化剂晶体尺寸为25 nm~30 nm;X衍射仪测试样品,其XRD图谱峰值显示晶型结构为锐钛矿型,荧光光谱(FL)和紫外-可见(UV-Vis)光谱显示材料的吸收波长范围为370 nm~770 nm.利用Fe~(3+)-Er~(3+)-TiO_2纳米光催化剂在紫外及可见光下降解N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯,反应过程以高效液相色谱(HPLC)对N-(2-苯并咪唑基)-氨基甲酸甲酯浓度进行检测,结果显示掺入Fe~(3+),Er~(3+)可提高TiO_2的光催化活性,从反应动力学和机理分析掺入Fe~(3+),Er~(3+)可增加光反应孤对电子从而提高反应液中HO·含量.     

Er~(3+)掺杂68Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-32PbTiO_3弛豫铁电晶体光学性能的研究

为了改善弛豫铁电单晶的光学性能,实验采用稀土离子掺杂的方式,使用高温溶液法生长了Er~(3+)掺杂68Pb(Mg_(1/3)Nb_(2/3))O_3-32PbTiO_3(PMN-32PT)弛豫铁电晶体,利用红外分光光度计和荧光/磷光/发光分光光度计研究了晶体的光学性能.实验结果表明:Er~(3+)掺杂PMN-32PT晶体在红外波段(3~12μm)的透过率达到66%;在491nm激发光作用下,得到中心波长为530nm和550nm的绿光及650nm红光发光带,晶体具有下转换发光特性;在800nm激发光作用下,产生中心波长为530nm和543nm的绿光发光带,晶体呈现出Er~(3+)离子特有的上转换荧光发射,具有上转换发光特性.     

CdS:Co掺杂量子点的合成与表征

通过微波辐射技术,过度金属钴离子可以成功地掺杂到CdS量子点内部.由于钴离子占据了量子点的中心位置,随着辐射时间的增加,钴离子逐渐向外渗透扩散,伴随此过程,掺杂后的量子点的紫外吸收峰和荧光发射峰都相应地发生了红移.通过X射线衍射和高分辨投射电镜表征发现,掺杂后的晶体依然为立体闪锌矿结构,并且具有量子点的晶体特征;经过紫外吸收和荧光光谱表征发现,与CdS量子点相比,除了荧光光谱的发射峰范围扩宽了50 nm,荧光稳定性和化学稳定性得到了很大的提高.     

氮掺杂石墨烯量子点与Fe~(3+)相互作用的荧光光谱性能研究

通过柠檬酸高温裂解法合成了氮掺杂石墨烯量子点,并基于Fe~(3+)对氮掺杂石墨烯量子点的较强的荧光猝灭作用,建立了一种检测Fe~(3+)的方法.研究发现,氮掺杂石墨烯量子点荧光强度的降低(F_0/F)与Fe~(3+)的浓度之间具有良好的线性关系,线性范围为0.018 5~0.536 5 mmol/L,最低检出限为1.73 nmol/L.同时讨论了pH值、温度以及时间对荧光猝灭体系的影响,优化了实验条件.并采用变温实验和热力学计算探讨了荧光猝灭机理,表明二者之间是放热自发的动态猝灭过程,并实现了对食品中Fe~(3+)的检测,为建立新型荧光传感器提供了理论和实验基础.     

Zn2+浓度对Zn∶ Ce∶ Cu∶ LiNbO3晶体缺陷结构的影响

采用单晶提拉法生长了不同Zn~(2+)(1,3,5,7 mol%)离子浓度的Zn:Ce:Cu:LiNbO_3单晶,为了研究Zn~(2+)离子浓度对Zn:Ce:Cu:LiNbO_3单晶缺陷结构的影响,采用光致散射光强阈值方法来测定晶体的抗光损伤能力,用电感耦合等离子原子发射光谱(ICP-AES)测试Zn:Ce:Cu:LiNbO_3晶体中不同掺杂离子的有效分凝系数。试验结果表明:随着晶体中掺杂Zn~(2+)离子浓度的增加,晶体的抗光损伤能力增强,Zn~(2+)离子分凝系数随着晶体中Zn~(2+)浓度增加呈现先升高后降低的趋势,在Zn~(2+)浓度为5 mol%时达到最高点;Ce~(3+)和Cu~(2+)离子的分凝系数随着Zn~(2+)离子浓度的增加逐渐降低,结合LiNbO_3晶体的占位机制和锂空位缺陷解释了相关实验结果。     

Tb~(3+)掺杂量对HAp结构和发光性能的影响

Tb~(3+)掺杂HAp是目前研究比较多的稀土离子掺杂HAp荧光材料之一,然而研究中实际掺杂量和理论掺杂量之间的差异并没有涉及到.本文采用化学沉淀法制备了Tb~(3+)掺杂HAp纳米材料,采用ICP-AES电感耦合等离子体光谱法对实际掺量进行了测试,随后采用XRD衍射仪、FT-IR红外光谱分析和荧光分光光度计研究了Tb~(3+)掺杂量对HAp纳米晶体结构和荧光性能的影响.ICP-AES结果表明实际掺量小于计划加入量;XRD结果显示Tb~(3+)含量的改变对主晶相影响不大,晶粒尺寸和晶面间距(d)随着Tb~(3+)含量增加呈现出先增加后减小再增大的趋势;FT-IR结果同样显示Tb~(3+)掺杂量改变对HAp晶体结构没有较大影响;发光强度随着Tb~(3+)含量的增加呈现出先增强后减弱的趋势,荧光衰减曲线呈现出单指数衰减趋势;荧光寿命随着Tb~(3+)含量的增加呈现缓慢减小的变化趋势.     

Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂纳米氟磷灰石的制备及发光性质研究

利用水热法成功制备了Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂氟磷灰石(FA:Yb~(3+)/Ho~(3+))纳米材料,通过改变稀土离子Yb~(3+)的掺杂比例有效提高了纳米材料的上转换发光强度。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、荧光光谱仪等表征手段对Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂纳米氟磷灰石的形貌、结晶程度和物相组成、发光性质进行了研究。结果表明,Yb~(3+)/Ho~(3+)掺杂氟磷灰石纳米材料呈棒状并具有六方相结构。通过对稀土离子Yb~(3+)的掺杂比例进行调节,使得材料的上转换发光效率有了明显的增强,Yb~(3+)的掺杂含量为60%时发光最强。因此,这类具有较好上转换发光性能的FA:Yb~(3+)/Ho~(3+)纳米材料可为细胞标记和成像提供良好的条件,有望促进其在生物医药领域中的广泛应用。     

稀土铁磁流体及磁流体静力跳汰分选机的研制

1 稀土铁磁流体的制备 1.1 稀土掺杂制备铁磁流体 对于反应: 6Fe~(2+)+O_2+12OH~-=2Fe_3O_4+6H_2O 可以求得: ΔG=ΔG~0+RTln(a_(Fe_(2+)~0)·Po_2·[OH~-]~(12))~(-1)=-1.053×10~(?)+3.217×10~3T(6lgaFe~(2+)+lgpo_2-12pH) 由此式可见:在一定的温度和Fe~(2+)浓度下,只要体系处于碱性条件,通入适量O_2,制成微细Fe_3O_4粒子在热力学上是可能的.从晶体学和表面动力学来看,稀土掺杂使少量稀土离子由于离子间的交换作用进入铁氧体的品格中,形成磁性更强的复合铁氧体,大量稀土离子聚集在晶体界面,对铁氧体的形成起了诱导细化作用,并生成了较多的铁氧体,从而导致稀土铁磁流体的稳定性和磁性都增强也是可能的.     

磁响应光子晶体可控制备的研究

采用改进的溶剂热法通过改变前驱体中Fe~(2+)的添加量制备了具有可调光子带隙的磁响应纳米Fe_3O_4。通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、Zeta粒度仪(DLS)、振动样品磁强计(VSM)和光纤光谱仪对产物的结构和性能进行表征。结果表明,制备的纳米Fe_3O_4粒径均一,具有良好单分散性和超顺磁性;纳米Fe_3O_4初级晶粒和次级粒子的尺寸可以由Fe~(2+)添加量来控制,当增大Fe~(2+)的含量时,产物初级晶粒和次级粒子的尺寸随n(Fe~(2+))的增大而减小,同时,结晶度随之增大。此方法为实现磁响应光子晶体的可控制备提供了一种新的思路。     

溶剂热法制备室温铁磁性Cr掺杂CdS纳米棒

以硫粉（S）、氧化镉（CdO）和六水氯化铬（CrCl3·6H2O）为原料,用溶剂热法成功地合成了增强铁磁性能铬掺杂CdS纳米棒．X射线衍射（XRD）测试表明Cr掺杂CdS纳米棒为纤锌矿结构．透射电镜（TEM）表征不同Cr掺杂CdS的形貌为纳米棒,纳米棒长为200～300nm,直径为50～70nm．电子能量散射谱（EDS）表明产物由Cr、Cd、S三种元素组成．振动样品磁强计（VSM）测试表明未掺杂的CdS为弱铁磁性,然而Cr掺杂CdS为强铁磁性,Cr掺杂量在x=0．0000到x=0．0727范围内,饱和磁化强度随掺杂量的增加而增加,Cd1-xCrxS（x=0．0727）纳米棒的饱和磁化强度为8．884（10emu／g）．     

Mn^2＋和Ce^3＋共掺杂的CdS量子点制备及其光谱研究

采用低温水热技术,以硫脲为稳定剂,在90℃的水相中合成了发蓝色荧光的Mn^2＋和Ce^3＋共掺杂的CdS体量子点。用透射电子显微镜对该量子点形貌进行了表征,其直径约为10 nm的球形颗粒。研究了该量子点的紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱以及荧光光谱随时间的变化。结果表明,Mn^2＋和Ce^3＋共掺杂使CdS量子点的发光强度提高10倍;该量子点具有较好的发光稳定性。     

机械力化学法合成ZnO:Eu3+,Li+及其荧光性能研究

采用机械力化学法与热分解相结合的方法制备了ZnO:Eu3+,Li+纳米粉末,用SEM、XRD、TG-DSC、UV-Vis、FL等检测手段对样品进行了表怔。结果表明：Eu3+和Li+成功掺入ZnO基质中;样品颗粒分布均匀,粒径为50nm,其发射主峰位于611nm处;其荧光性能与热处理温度及Eu,Li的掺杂比例密切相关。     

Direct hydrothermal synthesis and magnetic property of titanate nanotubes doped magnetic metal ions

Pure titanate nanotubes and titanate nanotubes doped with Fe3 /Ni2 /Mn2 ions were synthesized by the hydrothermal method. In this process, titanate nanotubes were first prepared synchronously with doping Fe3 /Ni2 /Mn2 ions. The morphology,structure, thermal stability and magnetic property of titanate nanotubes were characterized by X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), and magnetic measurement. The titanate nanotubes transformed into the anatase titania nanocrystals,and further the mixture of anatase and rutile titania along with increasing temperature. The results indicate that the titanate nanotubes doped with Fe3 /Ni2 /Mn2 ions are paramagnetic behaviors.     

镍掺杂二氧化锡的制备及对甲苯的气敏性能

以五水四氯化锡和六水合氯化镍为原料,四乙基氢氧化铵为沉淀剂,用水热法制备出镍掺杂二氧化锡纳米材料. 通过X射线衍射、比表面及孔径分析仪对制备的纳米材料进行表征. 结果表明:制备的镍掺杂二氧化锡材料为纳米材料,晶粒尺寸小于10 nm. 镍的掺杂量为10 %（摩尔分数）的二氧化锡气敏元件对甲苯的气敏性能最好,在最佳工作温度400 ℃下,其对气体体积分数为1×10-4甲苯气体的灵敏度为18.05,与纯二氧化锡气敏元件的灵敏度（8.71）相比,提高了1倍.     

Sonochemical synthesis of core/Shell structured CdS/TiO<Subscript>2</Subscript> nanocrystals composites

A simple sonochemical route for the surface coating of titanium dioxide on cadmium sulfide nanocrystal was reported. After 2 h ultrasonic irradiation treatment, the mixture of CdS nanocrystals and tetrabutyl titanate in an aqueous medium yielded CdS/TiO₂ nanocrystals composites with core/shell structure. The thickness of TiO₂ layer with smooth interface could be easily controlled via changing the concentration of the precursors and the time of irradiation. The core/shell nanocrysrals were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscope and UV-vis spectrometry techniques. The prepared semiconductor composites with particular band structure present appealing properties especially in photochemical activity.     

Formation and characterization of CdS hollow structures

CdS hollow structures were built up by using the one pot method and using carbon disulfide （CS2） and ethylenediamine as starting materials. CS2 is insoluble in water and could form metastable oil droplets in the water at a moderate temperature. The oil droplets formed chains in the circumvolving water. CdS crystals grew and mineralized on the surfaces of the CS2 droplet chains, forming CdS shells around the unreacted CS2 cores. After the surrounding temperature was raised above the boiling point of CS2, the unreacted CS2 cores vaporized, leaving the CdS shelled hollow structures. The CdS hollow structures were characterized by using a transmission electron microscope, an X-ray diffractometer, a UV-Visible spectrophotometer and a fluorescence spectrophotometer. The CdS hollow structures were mainly tubes with closed ends. The exterior diameter and the interior diameter of tubes were about 50 nm and about 15 nm, respectively. Compared with the absorption onset wavelength of the bulk CdS, the CdS hollow structures exhibited a blue shift of about 57 nm. While excited at 213 nm, the CdS hollow structures emitted greenish blue light centered at 470 nm.     

Mn掺杂CdS量子点的微波水相合成

利用微波辐射促进离子扩散的方法,大大降低Mn2+扩散所需温度,在水相中成功制备出CdS Mn量子点.该量子点具有立方闪锌矿结构,荧光发射峰波长可以在530～660 nm之间连续调节,荧光量子产率高达50%,并且具有良好的光稳定性.这种方法可以为其他掺杂量子点的水相合成提供参考.     

FeMnMg氧化物Fenton催化降解有机废水

采用高温煅烧硝化法制备Fe Mn Mg氧化物纳米晶,并采用扫描电镜（SEM）对Fe Mn Mg氧化物进行表征。结果表明,高温煅烧硝化法制备的Fe Mn Mg氧化物粒径为纳米范围,具有均匀的粒子尺寸和晶体尺寸。采用不同配比的Fe Mn Mg氧化物纳米晶催化剂对亚甲基蓝模拟的有机废水进行Fenton催化降解实验,对实验结果进行分析讨论。Fe Mn Mg的摩尔比为2∶3∶1的氧化物对亚甲基蓝的降解效果最好。当p H值为7左右,反应温度为25℃时,降解速率最快。Fe Mn Mg氧化物催化剂的投加量为0.012 g,保证了亚甲基蓝较好的降解率。在反应体系中采用选取30%H2O20.5 m L（即2 mmol/L）,能达到较好的氧化降解效果。