R2MgSi2O7：Eu（R=Ca，Sr,Ba）荧光粉发光性能及应用

采用高温固相法制备R2MgSi2O7：Eu（R=Ca,Sr,Ba）荧光粉,并对其发光性能及封装应用进行研究。详细讨论碱土元素的种类及锶／钙的比例对激发与发射光谱的影响,同时考察激活剂Eu^2＋浓度对发光强度的影响,也考察了将Ba2MgSi2O7：Eu0.005荧光粉封装于紫光芯片中的发光特性。结果表明,荧光粉基质中碱土元素的种类及碱土元素锶钙的含量对其发射及激发光谱有较大影响,随着碱土离子Ca。’含量的增加,发射光谱逐渐红移,发光强度逐渐减弱。本文对这一变化机理进行了初步分析。当激活剂Eu^2＋摩尔浓度为0．005时,荧光粉具有较好的发光强度,并且当荧光粉的质量浓度达到19％时,LED具有较好的光效。     

非金属材料

SrZnO2：Eu^3＋，Li^＋长波紫外激发红光荧光体的合成及发光性能研究;磷酸钡钙;铈、锰红色荧光粉的研制;紫外光发光二极管用铋与铕离子掺杂的氧化钇红光荧光体研究;喷雾热解法制备球形YAG：Ge^3＋荧光粉研究;树枝状的有机电致发光材料近期研究进展     

制备镍、钴、锰复合氢氧化物的热力学分析

合成化学计量的锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1／3Mn1/3O2的关键在于制备均匀的前驱体。通过对M^2＋（Ni^2＋,CO^2＋,Mn^2＋）-NH3-OH^- -H2O体系的热力学分析,获得了M^2＋-NH3-OH^- -H2O体系中不同氨浓度时的lg[M]-pH关系图（其中M为过渡金属元素）,得到了以（NH4）2SO4为络合剂,以NaOH为沉淀剂,采用共沉淀法制备的锂离子电池正极材料用镍、钴、锰复合氢氧化物,较适宜的氨浓度为0．5mol／L左右,最佳共沉淀的pH值为12．0左右。在此氨浓度和pH值条件下通过共沉淀法制备了类球形的镍、钴、锰复合氢氧化物前驱体粉料,所得前驱体组分恒定,粒度分布均匀,中位粒径D50为14．76μm。     

微波加热法制备YBO3：Eu^3＋荧光粉

首次用微波加热法成功制备了YBO3：Eu^3＋荧光粉,分别用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、激光粒度仪对产物的晶相、形貌和粒度进行表征,用光致发射光谱（PL）对产物的发光性能进行研究。结果表明,样品为单一六方结构的YBO3,形貌完整,粒度分布均匀,D50=1．84μm,PL谱呈现Eu^3＋的特征发射峰,最强峰为593nm的红色发射峰。     

强电场放电CH4与N2合成方法的研究

实验研究了在常温、常压、无催化剂条件下,利用介质阻挡强电场放电方法对CH4和N2的合成。通过改变激励电压和气体比例(CH4/N2)研究对CH4转化及产物生成的影响规律。激励电压升高,CH4转化率和合成NH3的浓度随之增大;CH4/N2=3时,CH4的转化率及合成NH3的浓度达到最佳值,CH4转化率为57%;合成NH3的体积分数φ(NH4)=8 000×10-6。实验中其它产物有C2烃、C3H8、C4H10、H2和液体燃料油等;实验研究中实现了CH4的高转化率、高浓度NH3的合成及液体燃料的生成,为化学工业提供新的原料来源。收集到的燃料油中含有吡咯、2-甲基-1,4-戊二烯等8种主要物质,其中有重要的医药原料及其中间体、香科等高附加值产品。     

红色荧光粉LiW_2O_8:Eu的制备及其发光性质

采用高温固相反应法制备了Li(4-3x)W2O8:Eux系列钨酸盐红色荧光粉,探讨了其合成工艺条件,确定了Eu3+的最佳含量为x=1,试样的最佳反应温度为850℃。该荧光粉具有较宽的激发光谱,适合与近紫外、蓝光芯片配合使用。其发射光谱主峰位于615nm,色坐标位于(X=0.666,Y=0.331)左右,具有较高的色纯度。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。     

前驱体对碳载铂纳米催化剂的影响

以Pt(NH3)4Cl2和Pt(NH3)2(NO2)2为前驱体、采用浸渍法制备了质子交换膜燃料电池用Pt/C催化剂。HRSEM和XRD分析表明,Pt/C-Pt(NH3)2(NO2)2的晶粒细小均匀,Pt/C-Pt(NH3)4Cl2的晶粒则发生团聚。循环伏安和旋转圆盘电极实验表明,Pt/C-Pt(NH3)4Cl2与Pt/C-Pt(NH3)2(NO2)2的晶面分布存在明显的差异,Pt/C-Pt(NH3)2(NO2)2具有更高的氧催化活性,Pt(NH3)2(NO2)2是更适合的前驱体材料。     

MnO2电极在水系电解液中电容性能的研究

采用溶胶0凝胶法制备出了纳米MnO2,通过X射线衍射试验表明产物是具有双链结构的α-MnO2。在3种浓度接近饱和的水系电解液：中性,强碱性,弱酸性中进行充放电测试。测试结果表明,Mn02电极在0．5mol／L K2SO4溶液中电位窗口只有0．3V,且比容量很低,仅有10．2F／g;在7．0mol／LKOH溶液中电位窗口达到1．0V,电容量为120．3F／g;在2．0mol／L（NH4）2SO4中电位窗口为0．4V,比容量可以达到94.6F／g。     

Mn-Y／TiO2低温NH3选择性催化还原NO性能研究

研究了稀土金属Y掺杂MWTiO2催化剂的低温NH3选择性催化还原NO性能。采用溶胶凝胶法制备Y掺杂的TiO2载体,负载前驱体硝酸锰构成了Y掺杂的Mn-Y／TiO2催化剂。考察Y的掺杂量,操作条件如反应温度、氧含量、进口NO浓度和空速等因素对其催化还原NO性能的影响。结果表明,Y与Ti的最佳摩尔比为1．5％,X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）分析Y掺杂抑制了锐钛矿晶相的转移,有利于催化剂比表面积增大,从而提高催化剂的活性;在反应温度180℃、空速14000h-1、氧含量为3％、NO浓度0．060／0及体积比 φ（NH3）/φ（NO）为1的条件下,Mn负载量为5％,焙烧温度500℃下制备的MnTiY催化剂对NO的转化率达到93．5％。     

YPO4:Ce荧光粉的合成工艺及光谱特性

研究了采用共沉淀法制备出YPO4:Ce3+前驱体,并将该前驱体与一定量的助熔剂混合在高温箱式炉中合成了YPO4:Ce3+荧光粉。通过X射线粉末衍射(XRD)图谱及荧光光谱等手段,系统研究了灼烧温度、保温时间、不同助熔剂对荧光粉相对发射强度的影响。实验结果表明,当灼烧温度为1100℃、保温时间为1.5h、助熔剂Li2CO3的添加量为1.0wt%时获得的荧光粉相对发射强度最高。经激光粒度仪测试荧光粉的粒度D50为4.2m。     

新型负极材料LiTi_2(PO_4)_3的合成及电化学性能研究

以碳酸锂(Li2CO3)、二氧化钛(Ti O2)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)为主要原料,采用流变相反应法成功地合成了Li Ti2(PO4)3,并探讨不同合成温度对Li Ti2(PO4)3结构及电化学性能的影响。采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)技术对合成材料的晶体结构和形貌进行了表征,采用恒流充、放电系统及交流阻抗测试法对合成材料的电化学性能进行了测试,结果表明:在小电流密度下两种温度合成的产物电化学性能差别不大,但在较高倍率下充、放电时,600℃下合成的样品具有较高的比容量和较好的循环性能,还对合成温度影响Li Ti2(PO4)3性能的原因进行了初步探讨。     

CaCO3对NH3氧化的影响

CaCO3影响选择性非催化还原法脱硝性能。文中采用固定床反应器,结合傅里叶变换红外光谱气体分析仪测量气体组分,研究了温度（650～850℃）、NH3浓度（100×10-6～1500×10-6）和O2浓度（0-4％）对CaCO3催化NH3氧化反应的影响。研究结果表明,CaCO3对NH3氧化反应有催化作用。NH3催化氧化反应的转化率和产物NO的选择性随NH,浓度增加而下降,随温度的增加而增加。生成NO和N2的途径与NH,在CaCO3表面的覆盖度分别成一次关系和二次关系。O2组分对CaCO3作用下NH3转化的速控步影响较小,主要是促进了产物NO选择性的增加。CO2对CaCO3催化NH3氧化反应有微弱抑制作用,CO对CaCO3催化NH3氧化反应没有影响。     

Ca^2＋、Mg^2＋对SBR工艺脱氮效果的影响

为有效治理工业废水,改善生态环境,笔者采用SBR工艺对含盐废水进行了长期连续实验研究,考察Ca^2＋、Mg^2＋对脱氮效果的影响.实验结果表明,在溶解氧为2～3 mg/L、pH为7～9、温度30℃条件下,当CaCl2浓度为0.10 mol/L时,氨氮去除率最高达到63％,亚硝态氮积累率为80.8％.当MgCl2浓度为0.2 mol/L时,氨氮去除率最高达到86％,亚硝态氮积累率高于90％.当CaCl2和MgCl2总浓度为0.10 mol/L,Ca^2＋/Mg^2＋分别为4∶1、1∶1和1∶4时,亚硝态氮积累率均高于96％;当Ca^2＋/Mg^2＋为4∶1时,氨氮去除率最高,达到80％.     

新型磷灰石结构Ca_8Gd_2(BO_4)(PO_4)_5O:Ce~(3+)荧光粉的合成及发光性能研究

采用高温固相法制备了磷灰石结构的Ca_8Gd_2(BO_4)(PO_4)_5O∶Ce~(3+)荧光粉。X射线粉末衍射结果表明所合成的荧光粉为磷灰石相。系统研究了其发光性质,漫反射光谱表明该样品在200～400 nm波段中存在着较宽的吸收带,通过Kubelka-Munk方程估算了Ca_8Gd_2(BO_4)(PO_4)_5O∶Ce~(3+)样品的光学带隙值大约为3.7 eV。监测波长为468 nm时,激发光谱在232 nm处存在着较强的激发峰,归因于Ce~(3+)在此处发生4f-5d的能级跃迁。在232 nm波长激发下,发射光谱的最强发射峰位于468 nm处,归因于Ce~(3+)在此处发生5d-4f的能级跃迁。当Ce~(3+)的掺杂浓度超过1.0 mol%时,发生了浓度淬灭现象。CIE色度坐标显示该样品位于蓝光区域。结果表明,Ca_8Gd_2(BO_4)(PO_4)_5O∶Ce~(3+)荧光粉为一种可被紫外光激发的新型磷灰石结构蓝色荧光粉。     

微波固相反应中助熔剂对SrMoO_4∶Tb~(3+)结构和发光性能的影响

采用微波法以活性炭粒为微波吸收剂成功合成了SrMoO_4∶Tb~(3+)绿色荧光粉,利用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分光光度计等手段对样品进行分析表征,讨论了不同助熔剂对样品的物相结构、微观形貌和发光性质的影响,并确定了助熔剂的最佳用量。结果表明:所合成样品的晶体结构与SrMoO_4相似,属四方晶系结构,I4_1/a空间群。助熔剂K_2CO_3、H_3BO_3或NH_4F的加入有助于改善样品的结晶度和相纯度。未加助熔剂合成的荧光粉颗粒形貌呈不规则片状,添加助熔剂K_2CO_3、H_3BO_3或NH_4F合成的荧光粉颗粒形貌均为类球形。与未加助熔剂合成的荧光粉相比,添加助熔剂NH_4F、K_2CO_3或H_3BO_3后合成的样品发光强度分别提高了57%,21%和18%。     

氯化盐溶液中氢化燃烧合成MgH_2的水解制氢性能

利用氢化燃烧合成(Hydriding Combustion Synthesis,HCS)制备的镁基氢化物(Mg H2)与氯化盐溶液反应制取氢气。分别比较了Ni Cl2、Mg Cl2、Cu Cl2及Ca Cl2溶液中HCS Mg H2的水解制氢量和转化率,着重研究了Mg Cl2溶液的浓度、温度及球磨预处理时间对HCS Mg H2水解制氢性能的影响规律。研究表明:60 min球磨预处理的HCS Mg H2,在30℃的0.5 mol/L Mg Cl2溶液中,反应30 min制氢量可达1 635 m L/g,转化率可达96%。     

一种改性选择性催化还原催化剂及其对零价汞的催化氧化性能

利用溶液浸渍法制备了一种氯化铜改性的选择性催化还原(SCR)催化剂(Cu Cl2/SCR)。用X射线衍射(XRD)和X射线荧光光谱分析(XRF)等对Cu Cl2/SCR催化剂的结构进行了表征,在自制的催化剂活性实验台上,用模拟烟气对催化剂Hg0的催化氧化性能进行了研究。结果表明:催化剂中的Cu Cl2在高温(HCl+O2)气氛中能"可逆"释放活性氯;Cu Cl2的引入显著提高了催化剂在低氯烟气(HCl浓度在0~81.5 mg/m3)中对Hg0的催化氧化效率;Hg0的氧化率随烟气中HCl浓度和催化剂中Cu Cl2负载量的增加而增加;烟气中的NH3和SO2能阻止Hg0在催化剂表面的吸附,导致Cu Cl2/SCR催化剂在SCR条件下对Hg0的催化氧化效率较纯氧化条件有所降低,但Cu Cl2/SCR仍保持了较高的Hg0催化氧化效率(可高达98%);Cu Cl2/SCR催化氧化Hg0的机制为Mars-Maessen机制。Cu Cl2/SCR兼具较高的脱硝性能和Hg0氧化性,可用于低氯燃煤烟气同时脱硝脱汞。     

不同O2浓度下NH3选择非催化还原NO的实验和模型研究

NO的选择性非催化还原反应是燃烧过程重要的脱硝途径。文中在800~1 200 ℃,初始浓度CNO,ini=200 mmol/mol、CO2,ini=0%~10%、氨氮比CNH3/CNO=1.2的情况下,进行了NH3/NO/O2的均相流反应器的实验和化学动力学模拟研究,着重研究不同氧浓度对NO和N2O浓度变化规律的影响。实验结果表明,在微量氧气杂质(CO2"50 mmol/mol)条件下,脱硝温度更高,而脱硝率达到了95%。化学动力学模型预测的NO和N2O浓度变化规律与实验结果非常吻合：氧浓度的升高使NH3/NO的最佳反应温度下降,同时降低脱硝的效果;N2O生成浓度随着氧浓度的升高而降低,对应N2O最大浓度的温度也降低。微氧工况的N2O最大生成浓度比低氧浓度下更低,而生成温度更高。     

Sol-gel法合成Li3V2(PO4)3及其性能研究

利用LiOH.H2O,NH4H2PO4,V2O5,H2O2和柠檬酸作为原材料,通过sol-gel(溶胶-凝胶)法合成了锂离子电池正极材料Li3V2(PO4)3。研究了预烧、不同合成温度、柠檬酸用量对产物结构、电化学性能的影响。结果表明,在预烧条件下,合成温度为700℃,柠檬酸用量为nV∶n柠檬酸=2∶2时,材料具有比较好的性能。充放电电压范围控制在2.7~4.5 V,在0.05 C倍率下,其首次放电比容量高达148mAh/g,0.1 C倍率下循环,首次放电比容量为138 mAh/g,20次循环后放电比容量为130 mAh/g。     

近紫外光激发红色荧光粉In0.5Sc1.5(MoO4)3∶Eu3+的合成与发光性能研究

采用高温固相法合成了红色荧光粉In_0.5Sc_1.5(MoO₄)₃∶Eu³⁺,XRD表征结果显示获得了与Sc₂(MoO₄)₃结构一致的纯相。漫反射测试结果表明该荧光粉在200～350 nm范围内的吸收峰归属于O^2--Eu³⁺和O^2--Mo⁶⁺之间的电荷转移。它能够被近紫外光(394 nm)有效激发,主发射中心位于614 nm的红光,对应于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂跃迁。5mol%为该荧光粉Eu³⁺的最佳掺杂浓度,超过该浓度出现浓度猝灭现象。荧光衰减曲线拟合表明最佳样品的寿命为481μs,它的CIE色度坐标为(0.663,0.337),接近理想的红光色坐标(0.67,0.33),色纯度高达99.76%。...