Zn2+、Cr3+掺杂对水热合成纳米CoAl2O4尖晶石色料的影响

以CoCl2·6H2O、ZnCl2、AlCl3和CrCl3·6H2O为原料,采用水热法合成了CoAl2O4(AB2O4)尖晶石型纳米钴蓝色料.采用色度分析、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)以及高分辨透射电镜(HRTEM)等研究了A位掺杂Zn2+和B位掺杂Cr3+时不同掺杂量以及不同水热合成温度对样品呈色、晶相组成及CoAl2O4尖晶石的晶粒大小、发育程度和晶面间距的影响.结果表明,掺杂Zn2+、Cr3+所得固溶体型钴蓝色料晶粒发育均不完整,颗粒较于相同水热条件下获得的未掺杂样品更细小.A位掺杂Zn2+可降低CoAl2O4色料的合成温度,在230℃便能制得呈色较佳的Co0.95Zn0.05Al2O4钴蓝色料.随着Zn2+掺杂量的增加,合成产物由蓝色转为绿色,且呈色逐渐变浅.B位Cr3+掺杂则随着掺杂量的增加,产物从蓝色逐步转为绿色,但呈色逐渐变深.就两者相比较,A位掺杂Zn2+更有利于色料明度值的提高而呈色鲜亮.     

Dy3+/Tm3+掺杂Na2Gd(PO4)(WO4)的制备及发光性能研究

采用二次熔融的高温固相法合成了一系列Dy³⁺/Tm³⁺共掺钠-钆-磷钨酸盐(NGPW)荧光材料,研究了其光致发光特性和热稳定性,以及CIE与激发波长的映射关系。改变激发波长可以让NGPW∶2%Tm³⁺,xDy³⁺(x=1%、2%、3%、4%、5%)荧光粉的颜色从蓝色-冷白色-暖白色-黄色连续变化。在356nm和363nm激发下,可实现白光发射。对共掺杂荧光粉的荧光衰减曲线进行表征,验证了该荧光粉中Dy³⁺和Tm³⁺之间存在能量转移。详细研究了能量传递效率和能量传递机理。NGPW∶2%Tm³⁺,xDy³⁺荧光粉有望成为极具潜力的色彩可调的单组分荧光粉。     

Ni2+掺杂ZnO薄膜及粉体的结构和发光性能研究

采用激光脉冲沉积法,用XeCl准分子激光器在Si (100)基片、真空和5Pa氧气气氛下制备了Ni2+(0.8％(原子分数))掺杂的呈六角纤锌矿结构的ZnO薄膜.氧气气氛下制备的薄膜沿(002)取向生长,表面比较平整,平均颗粒尺寸为80nm.真空条件下制备的薄膜出现Zn2SiO4杂相,平均颗粒尺寸为150nm.和真空条件下制备的薄膜相比,氧气气氛下制备的薄膜具有较强的ZnO本征发光,在425nm附近出现由于填隙Zn缺陷引起的较宽的蓝光发光带,并且在482nm处出现了由于氧空位和氧间隙间的转换引起的较强的蓝光发光峰,同时由于氧缺陷引起的449nm附近的蓝光发光峰强度明显降低.     

Tm3+掺杂Bi2O3-SiO2-PbO玻璃的～2μm发光光谱性质

用高温熔融法制备了Tm2O3摩尔掺杂浓度分别为0.1%、0.25%、0.5%、0.75%和1%的33Bi2O3-50SiO2-17PbO玻璃。采用DSC方法对该种玻璃的析晶性能进行研究,发现其Tx–Tg为138℃,说明该玻璃抗析晶性能良好。基于其吸收光谱,采用Judd-Ofelt理论计算了Tm3+离子的J-O参数和部分激发态能级的跃迁几率、荧光寿命和分支比等光谱参量。分析3F4能级寿命随掺杂浓度变化关系,发现产生自淬灭的临界浓度为3.54×1020ions/cm3。用McCumber理论计算在33Bi2O3-50SiO2-17PbO玻璃中Tm3+离子3F4→3H6能级跃迁的吸收截面和发射截面,最大吸收截面和最大受激发射截面分别为3.7×10-21和7.2×10-21cm2。研究结果表明33Bi2O3-50SiO2-17PbO玻璃具有较好的光谱性质,是一种实现~2μm激光的较理想玻璃基质。     

Mg2+掺杂对SrTiO3薄膜光电特性的影响

利用溶胶-凝胶法在Al2O3陶瓷片上制备掺Mg的SrTiO3薄膜。在SrTiO3中掺杂不同含量的Mg离子,Mg在钛酸锶中取代钛位,形成受主掺杂。研究了掺杂对薄膜电阻率的影响,实验表明,当掺杂浓度为4%时,电阻率最小。当掺杂浓度为4%时,薄膜电阻率会随着光功率变化而变化,当光功率<100W时,电阻迅速减小,超过100W时,减小幅度变小。     

高质量自调Q激光晶体Cr4+,Nd3+:Gd3Ga5O12的生长

用固相合成、共沉淀等方法合成了Cr4+,Nd3+GGG晶体的单相多晶材料.讨论了共沉淀法和固相合成法合成GGG单相的技术参数.用合成的单相多晶原料生长了高质量的Cr4+,Nd3+GGG单晶.通过测晶体的光谱性质发现Cr4+,Nd3+GGG晶体在400nm和520nm附近存在Cr3+离子的强的吸收峰.在808nm附近存在Nd3+离子宽的吸收带,能与InGa二极管激光有效的耦合;在1100附近有Cr4+的较强的吸收带,可实现对Nd3+的自调Q输出.Cr4+,Nd3+GGG晶体的荧光光谱与NdGGG晶体的一样,发光中心也位于1062nm,但其强度约为NdGGG的1/5～1/6.Cr4+,Nd3+GGG晶体是一种非常有潜力的自调Q激光晶体,可以实现大功率激光器的小型化和全固化.     

MgGa2O4∶Cr3+,Al3+近红外发光长余辉纳米粒子的制备及发光性能研究

利用乙二醇辅助共沉淀法,制备了小尺寸近红外发光Al³⁺共掺杂镓酸镁(MgGa₂O₄)∶0.3%Cr³⁺(MGO∶0.3%Cr³⁺,Al³⁺)长余辉发光纳米粒子(PLNP),考察了Al³⁺掺杂对MGO∶0.3%Cr³⁺晶体结构和光学性质的影响。研究结果表明,Al³⁺掺杂对MGO∶0.3%Cr³⁺的晶体结构无影响,但能提高MGO∶0.3%Cr³⁺的发光强度。当Al³⁺掺杂量为0.4%(摩尔分数)时,MGO∶0.3%Cr³⁺,0.4%Al³⁺(Al³⁺、Cr³⁺相对于Ga³⁺的物质的量比,摩尔分数)PLNP发光强度最强,余辉平均发光寿命从46.98s(MGO∶0.3%Cr³⁺)增大至78.75s(MGO...     

Ag掺杂In2S3薄膜的拉曼光谱研究

利用拉曼光谱结合XRD与SEM测试对未掺杂与Ag掺杂的In2S3薄膜进行了分析研究。XRD测试结果确定了In2S3的物相,并表明掺杂后晶粒尺寸发生一定的变化;拉曼光谱研究表明,掺杂后232、272及300cm-1 3条拉曼谱线发生红移,这是由于掺杂后晶格膨胀引起的。结合部分拉曼谱线半高宽的展宽证实了掺杂后薄膜中存在间隙Ag原子;SEM的测试结果进一步证实Ag掺杂后In2S3晶格存在膨胀,并说明了In2S3薄膜的生长方式。     

取向对PLD法制备BiFeO3薄膜性能的影响

以快速等离子烧结法(SPS)制备的BiFeO3块体为靶材,用激光脉冲沉积(PLD)法在不同衬底上制备了BiFeO3(100)/LaNiO3(100)/Si(100)、BiFeO3(111)/LaNiO3(111)/SrTiO3(111)、BiFeO3(110)/Pt/TiO2/SiO2/Si、BiFeO3(110)LaNiO3(110)/Pt/TiO2/SiO2/Si不同择优取向的薄膜,并对薄膜进行了XRD和SEM分析。X射线衍射结果表明,BiFeO3薄膜外延沉积在导电层衬底上,并且它们具有相同的高度取向。SEM分析表明,薄膜上的晶粒是柱状形态,表面光滑致密且颗粒分布非常均匀,晶粒的边界和尺寸也能被清晰地观察到。通过铁电铁磁性能研究,BiFeO3(111)择优取向性能最佳。SrTiO3衬底上(111)取向的BiFeO3薄膜铁电剩余极化值达到了30.3μC/cm2,漏电流为1.0×10-3 A/cm2,饱和磁化强度为20.0kA/m。     

Cr3+对LiFePO4/C材料结构和电化学性能的影响

采用二步固相反应法合成了具有橄榄石结构的LiFe0.98Cr0.02PO4/C复合正极材料,并通过XRD、SEM、恒流充放电、循环伏安等分析测试手段对材料的物相结构及电化学性能进行表征。结果表明:LiFePO4材料引入Cr3+未改变其原有的晶体结构,但合成材料的颗粒尺寸明显减小,颗粒粒径约为200nm;获得的LiFe0.98Cr0.02-PO4/C复合材料具有良好的电化学性能,0.2C倍率下首次放电比容量为144.9mAh·g-1,50次循环后,容量保持率为99.6%,10C倍率放电比容量可达到116.3mAh·g-1。循环伏安性能测试表明Cr3+的掺杂提高了Li+在材料中脱嵌过程的可逆性。     

Cr/Cr2O3多层膜的研究

用真空蒸镀及自然氧化方法在玻璃基底上制备纳米量级的4、5、6、7对层的Cr／Cr2O3多层膜。采用称重法测定薄膜的厚度；在常温和低温下使用三点法测定多层膜的电特性；用扫描电镜（SEM）观察薄膜的表面和截面的形貌及成分；用X射线衍射仪检测相结构。结果表明：制备的是纳米量级非晶态的Cr／Cr2O3多层膜，在常温和低温（77K）下均具有类似负阻的特性。     

Al_2O_3:Ce~(3+)薄膜发光特性研究

用中频反应磁控溅射技术制备了Al2O3:Ce3+的非晶薄膜。这些薄膜的光致发光峰是在370～395 nm之间,它来自于Ce3+离子的5d1激发态向基态4f1的两个劈裂能级的跃迁。发光强度依赖于薄膜的掺杂浓度,并分析了产生这种关系的原因。Al2O3:Ce3+非晶薄膜发光特性在平板显示等领域有着广泛潜在的应用前景。     

磁控溅射制备Er~(3+)掺杂Al_2O_3薄膜的上转换发光特性

Al_2O_3作为太阳能电池的钝化层,如果掺入稀土元素Er~(3+)通过吸收红外光并将其上转换为可见光被硅吸收,则可以提高太阳能的利用率。本文采用磁控溅射法制备得到厚度为500 nm左右的不同浓度Er~(3+)掺杂Al_2O_3薄膜。X射线衍射测试表明薄膜由θ-(Al,Er)_2O_3、Al_(10)Er_6O_(24)和ErAlO_3相构成。通过波长980nm的激光器激发产生光频上转换,获得了490 nm的绿光和670nm的红光发光,分别对应于Er~(3+)的~4F_(7/2)→~4I_(15/2)和~4F_(9/2)→~4I_(15/2)的能级跃迁。当Er~(3+)掺杂浓度为0.6%(摩尔比)时,上转换发光强度最强。上转换发光强度受到Al_(10)Er_6O_(24)和ErAlO_3晶体的生成以及Er~(3+)掺杂浓度的影响,并且对红光的影响要大于绿光。Er~(3+)掺杂Al_2O_3薄膜相比粉体材料具有较低的声子态密度,从而抑制了Er~(3+)无辐射跃迁,得到了不同于粉体材料的490nm绿光的发光。     

Cr对Fe-Al/Al2O3复合材料韧性的影响

用多元机械合金化和热压烧结的方法制备添加Cr的Fe-Al/Al2o3复合材料,经力学性能测试及X射线衍射、能谱和透射电镜分析表明,含有适量Cr的Fe-Al/Al2O3复合材料断裂韧性大大提高,最高可达15.00MPa@m1/2以上.并且在复合材料中形成了棒晶和"N”型结构,进-步提高了复合材料的韧性.     

掺杂浓度对Al2O3:Ce3+薄膜发光性能的影响

应用中频反应磁控溅射技术在载玻片上制备掺铈的Al2O3薄膜,在固定的电源功率下,氩气流量为43ml/min,氧流量为10ml/min,室温下溅射时间为90min的条件下,通过控制薄膜中的Ce3 离子的掺杂量来改变薄膜的发光性能.通过X光能量散射谱(EDS)和光致发光测量,得到发光强度和发光峰位对薄膜中的Ce3 浓度有强烈的依赖关系,并且分析了产生这种关系的原因;对发光激发谱分析表明,薄膜发光是源于薄膜中形成的氯化铈集合体中的Ce3 .Al2O3:Ce3 发光膜可应用于需要蓝光发射的平板显示领域.     

氧分压对Al2O3:Ce薄膜的发光性能及表面形貌的影响

应用中频反应磁控溅射设备制备了Al2O3:Ce3+的非晶薄膜。在溅射时靶电压随氧气分压比的增加而减小,而当氧分压比增大时靶电压沿另一条路径变化,即呈现迟滞回线现象。通过控制氧分压比改变Al2O3:Ce3+薄膜的发光性质。经光致发光检测,薄膜的光致发光谱是在374nm附近的非对称波峰,它来自于Ce3+离子的5d1激发态向基态4f1的两个劈裂能级的跃迁。Ce3+含量和薄膜的化学成分是通过X射线散射能谱(EDS)测量的。当氧分压比增加时薄膜的发光强度增加,在氧分压比为15%是发光强度最大,其后随氧分压比增大发光强度有减小趋势。薄膜的厚度随氧分压比的增加而呈减小的趋势。X射线衍射(XRD)检测表明所制备透明薄膜为非晶态。扫描电镜检测(SEM)显示,随着氧分压的增加非晶薄膜表面趋于致密平滑。发射纯蓝光的Al2O3:Ce3+非晶薄膜在平板显示等领域有着广泛的潜在应用前景。     

Fe3+,Cr3+固溶尖晶石结构的红外辐射性能

用常规固相合成法成功地制备出Fe2O3和Cr2O3掺杂改性的尖晶石型红外辐射材料,并通过XRD、IR和IRE-2红外辐射仪测试了材料的微观结构,进而分析了材料的结构特征与红外辐射性能的关系,发现Fe2O3和Cr2O3的掺杂导致Fe3 和Cr3 分别以一定的配位形式进入体系中,并形成了(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4混合型尖晶石结构,且随着体系中Fe2O3含量的提高,Cr2O3含量的降低,材料的红外辐射性能得到了很大改善,体系在全波段的辐射率为0.91,在＜8μm波段具有较低的红外辐射率,而在8～25μm波段的具有较高的辐射率,可达0.97.     

纳米Al_2O_3/聚酰亚胺复合薄膜的介电与力学性能

采用原位聚合与热亚胺化的方法,成功制备了一系列不同纳米Al_2O_3粒子质量分数的纳米Al_2O_3/聚酰亚胺(PI)复合薄膜。通过SEM、TEM、XRD、FTIR、LCR数字电桥、高压电源及电子万能材料试验机对纳米Al_2O_3/PI复合薄膜的微观结构、介电性能及力学性能进行了表征和测试。结果表明:纳米Al_2O_3粒子在均匀地分散在PI基体中;当纳米Al_2O_3粒子质量分数为8%时,纳米Al_2O_3/PI复合薄膜的击穿强度和拉伸强度均达到了最大值;纳米Al_2O_3/PI复合薄膜的介电常数随纳米Al_2O_3质量分数的增加而增加。     

Al2O3-Na2O-CaO-SrO系统富Al2O3区域固态反应的研究

用理学Ｘ射线衍射仪、ＴＧ－ＤＴＡ、ＩＲ－４４０ 红外光谱研究了Ａｌ２Ｏ３－Ｎａ２ Ｏ－ＣａＯ－ＳｒＯ系统富Ａｌ２Ｏ３ 区域固态反应。实验结果表明,煅烧过程固态反应的最终物相组成为Ｎａ２Ｏ·１１Ａｌ２Ｏ３,ＣａＯ·６Ａｌ２Ｏ３ ,ＳｒＯ·６Ａｌ２Ｏ３ 与α－Ａｌ２Ｏ３ 共存     

纳米La2O3／TiO2复合薄膜的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法在陶瓷基体上制备了纳米La2O3／TiO2复合薄膜。利用XRD研究了La2O3不同复合量对纳米TiO2晶型转化的影响，利用SEM研究了Al2O3底膜对La2O3／TiO2复合薄膜形貌的影响，利用亚甲基兰溶液紫外光降解实验研究了La2O3／TiO2复合薄膜的光催化性能．结果表明：复合0．5％（物质的量）La2O3的TiO2干凝胶经850℃煅烧后仍为锐钛矿（64％（质量分数））占主导的混晶结构，平均粒径在10nm左右；当Al2O3底膜和La2O3／TiO2复合薄膜的厚度分别为4层和3层时，经850℃煅烧后，复合薄膜致密且无微裂纹出现，而且具有佳的光催化性能．