BaAl12O19中Mn2+和Tb3+的发光及Tb3+对Mn2+的能量传递

采用溶胶-凝胶法合成了Mn2+、Tb3+单掺及共掺的BaAl12O19荧光粉,对其发光性质和Tb3+对Mn2+的能量传递机理进行了研究.研究结果表明,Tb3+单掺的BaAl12O19荧光粉,发射峰位于440nm、489nm、543nm、587nm和623nm,属于Tb3+的5D3→7FJ和5D4→7FJ (J=6,5,4,3)跃迁发射;Mn2+单掺的荧光粉,发射峰位于516nm,归属于Mn2+的4T1→6A1跃迁发射.Mn2+,Tb3+共掺后,Mn2+的发射强度明显提高,而Tb3+的发光强度降低,Tb3+对Mn2+有能量传递作用.初步证实Tb3+对Mn2+的能量传递机理为激子能量传递.     

铽在硫氧化镧基质中的光致发光

采用高温固相反应法制备了La2O2S∶Tb3+、La2O2S∶Tb3+,RE3+(RE=Dy,Gd,Ce,Sm)荧光粉样品并进行了相关表征。结果表明,合成样品的晶体结构与La2O2S相同,为六方晶系;荧光粉颗粒的形貌多为长方形片状;发射光谱由494 nm、545 nm、587 nm、622 nm的一系列锐发射峰组成。研究发现Tb3+的掺杂浓度对样品主发射峰545 nm的发光强度影响很大,且在摩尔分数x(Tb3+)=0.02时达到最强。稀土离子Dy3+、Gd3+对La2O2S∶Tb3+荧光粉的发光有明显的敏化作用。     

溶胶-凝胶法制备Sr2SiO4:Tb3+绿色荧光粉及其发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了一系列适合紫外-近紫外激发的(1-X)Sr₂SiO₄:XTb3+(X=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06)绿色荧光粉,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱(PL)研究了样品的结构及发光性能.由XRD的检测结果可知,合成样品属于单斜晶系的β-Sr₂SiO₄相.由SEM图可知,所有样品都呈无规则块状结构.当监测波长为546 nm,样品的激发光谱的主峰位于370 nm处,属于Tb3+的4f-4f特征跃迁吸收.当激发波长分别为285 nm和250 nm,所有样品在488 nm,547 nm,586 nm,623 nm处都出现了1个强发射峰,分别对应Tb3+的5D₄→7F₆、5D₄→7F₅、5D₄→7F₄和5D₄→7F₃电子跃迁.最强发射峰位于547 nm处,呈现特征为绿光发射.随Tb3+掺杂量增大,发射强度呈现出先增大后减小的变化趋势,即存在浓度猝灭效应.当Tb3+掺杂量为X=0.03时,样品的发光强度最大.      

CaO-SiO2-B2O3:Eu3+玻璃的合成及发光性质研究

用常规的高温合成法合成了CaO-SiO2-B2OaEu2O3玻璃,探讨了玻璃的最佳合成温度、玻璃的网络结构并研究了其发光性质.在CaO-SiO2-B2O3;Eu2O3玻璃体系中观察到了Eu3+的发射光谱.样品的发射光谱有三个主要荧光发射峰,位于591nm左右的发射峰对应于Eu3+的5D0-7F1跃迁发射,位于618nm左右的发射峰对应Eu3+的5D0-7F2跃迁发射,位于650nm左右的发射峰对应于Eu3+的5D0-7F3.研究了掺杂Eu3+浓度对其发光强度的影响.并研究了Eu3+的发光强度与玻璃厚度的关系,玻璃的最佳厚度在2.0mm左右.光谱性质表明,这种玻璃体系能够把太阳光中的紫外光转换成红光,从而增强红光的发射强度.我们可以利用这些玻璃的发光性质来制备农用转光玻璃.     

Tb~(3+)掺杂ZnWO_4基绿色荧光粉的发光性能

以柠檬酸为螯合剂,采用沉淀法制备了稀土Tb3+掺杂的ZnWO4绿色荧光粉前驱体。通过差热分析(DTA)、热重分析(TG)、X射线衍射(XRD)等手段对产物进行了表征。结果表明,当退火温度低于700℃时,得到的样品为非晶态,而高于850℃退火处理后为单斜结构。使用荧光分光光度计研究了Tb3+在ZnWO4基质中的发光性质。结果显示,ZnWO4:Tb3+样品在544nm波长光的监测下于200~300nm处出现由W→O及Tb→O跃迁共同作用产生的重叠激发峰和系列Tb3+的f-f跃迁锐峰,其中位于488nm处的激发峰非常显著,对应于Tb3+的7F6→5D4跃迁。说明该法制备的荧光粉ZnWO4:Tb3+能够被蓝光有效激发,可以与广泛使用的蓝光LED芯片的输出波长相匹配。在488nm波长光的激发下观察到ZnWO4粉末中Tb3+的544nm(5D4→7F5)强的特征发射,说明ZnWO4:Tb3+粉末可作为白光LED的绿色补偿荧光粉。当以267nm激发ZnWO4:Tb3+时,有宽的WO2-4特征发射峰和Tb3+的5D4→7F6及5D4→7F5跃迁产生的发射峰,随着Tb3+掺杂浓度的增加,WO2-4的特征发射强度逐渐降低,而Tb3+的5D4→7F5跃迁强度增大,表明Tb3+与WO2-4之间有能量转移。     

掺杂离子对红色荧光粉NaLn_4(SiO_4)_3F∶Eu~(3+)(Ln=La,Gd,Y)发光性能的影响

利用高温固相法合成系列Na Ln4(Si O4)3F∶Eu3+(Ln=La,Gd,Y)红色荧光粉,用X射线粉末衍射仪和荧光分光光度计对荧光粉进行结构和性能表征,研究Eu3+浓度以及基质组成的变化对Na Ln4(Si O4)3F∶Eu3+(Ln=La,Gd,Y)发光性能的影响。在394 nm激发下,荧光粉Na La4-x(Si O4)3F∶x Eu3+中的Eu3+主要体现5D0→7F2(616 nm)和5D0→7F1(590 nm)跃迁发射,而且5D0→7F2和5D0→7F1跃迁发射强度比例随Eu3+浓度的增大而变化,较低浓度时5D0→7F1发射比5D0→7F2强,较高浓度时则刚好相反。在273 nm激发下,荧光粉Na La3.9-yGdy(Si O4)3F∶0.1Eu3+或Na La3.9-zYz(Si O4)3F∶0.1Eu3+中Eu3+的5D0→7F2(616 nm)发射随掺杂离子浓度增加而增强,而5D0→7F1发射强度变化不大。因此可以通过改变Eu3+浓度以及基质组成离子Gd3+或Y3+浓度对5D0→7F2和5D0→7F1发射强度加以调整,进而调整荧光粉的红光色度。     

微波场作用下白光LED用绿色荧光粉Ca3Sc2Si3O12∶Ce的快速合成及其发光特性

采用微波法快速合成了Ca3Sc2Si3O12∶Ce绿色荧光粉。用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计等对合成产物的结构、形貌、以及发光特性进行了研究。结果表明:材料的晶体结构与Ca3Sc2Si3O12的相同,属于立方晶系,具有Ia3d空间群。颗粒的形貌为类球形,分散性很好,尺寸小于1μm。激发光谱为一位于400～500 nm的宽带,可与蓝光LED芯片匹配使用。发射光谱也呈现为一宽带,发射主峰位于505 nm,该宽峰对应于Ce3+离子的5d-2F5/2及5d-2F7/2能级跃迁。研究发现Ce的掺杂浓度对样品主发射峰的发光强度有着很重要的影响,Ca3-xSc2Si3O12∶Cex荧光粉的最佳掺杂浓度为x=0.10时达到最大,继续增加Ce的浓度发光强度反而降低。     

CaO-SiO_2-B_2O_3∶Eu~(3+)、Bi~(3+)玻璃中的敏化发光及其敏化机理的研究

分别研究单掺Eu3+和Bi3+以及共掺Eu3+、Bi3+的CaO-SiO2-B2O3玻璃的发光性质。单掺Eu3+的CaO-SiO2-B2O3玻璃的发射光谱中位于591nm左右的发射峰对应于Eu3+的5D0—7F1跃迁发射,为磁偶极跃迁;位于618nm左右的发射峰对应Eu3+的5D0—7F2跃迁发射,为电偶极跃迁;位于650nm左右的发射峰分别对应于Eu3+的5D0—7F3。当共掺Bi3+、Eu3+时发现少量的Bi3+对Eu3+有明显的敏化作用。研究了Bi3+的最佳浓度和敏化机理,当Bi3+浓度为0.010%(摩尔分数)时Eu3+发光强度最大。Bi3+→Eu3+的能量传递是以光的再吸收能量传递为主。     

溶胶-凝胶法制备Y_2Zr_2O_7:Tm~(3+)及其发光性能研究

以柠檬酸为络合剂采用溶胶-凝胶法制备了(Y1-xTmx)2Zr2O7(x=0.005,0.01,0.03,0.05)荧光粉.采用X-射线衍射分析仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱仪分别检测了Y2Zr2O7∶Tm3+的晶体结构、颗粒形貌以及样品的荧光光谱.XRD图谱表明,所得到的产物Y2Zr2O7∶Tm3+为单一相的萤石结构,而且Tm3+的掺杂并没有改变其晶体结构.荧光光谱的测试表明,在359 nm波长的紫外光激发下,1000℃下烧结的(Y1-xTmx)2Zr2O7(x=0.01)样品的发光性能最好,发射峰对应于Tm3+的1D2→3F4跃迁和1G4→3H6跃迁,并对其发光机理进行了探讨.样品在454nm处的发光强度随Tm3+离子掺杂浓度的增加先升高后降低,即出现了浓度猝灭的现象,当Tm3+掺杂浓度摩尔百分比为1%时,样品的发光强度达到最大.     

CaO-SiO2-B2O3玻璃中Sm3+的发光性质

用常规的高温合成法合成了CaO-SiO2-B2O3-Sm2O3玻璃,探讨了玻璃的最佳合成温度、玻璃的吸收光谱并研究了其发光性质.在CaO-SiO2-B2O3-Sm2O3玻璃体系中观察到了Sm3+的发射光谱.样品的发射光谱有三个主要荧光发射峰, 峰值波长分别为568nm、605nm、650nm, 其中最强峰为605nm, 这些荧光峰均为线状峰,可见发射起源于Sm3+ 4f电子的f-f跃迁.其中568nm对应于4G5/2→6H5/2跃迁、605nm对应于4G5/2→6H7/2跃迁、650nm对应于4G5/2→6H9/2跃迁,光谱性质表明这种玻璃体系能够把太阳光中的紫外光转换成红光,从而增强红光的发射强度.可以利用这些玻璃的发光性质来制备农用转光玻璃.     

O2/N2与O2/CO2气氛下Fe2O3与K2CO3对无烟煤催化燃烧反应性的影响

利用综合热分析仪研究了O2/N2与O2/CO2气氛下Fe2O3与K2CO3对无烟煤催化燃烧反应性的影响。结果表明,在O2/CO2气氛下,Fe2O3与K2CO3均可以催化无烟煤粉的燃烧,但其催化作用要弱于O2/N2气氛,且在低氧气浓度的O2/CO2气氛下对Fe2O3与K2CO3的抑制作用大于高氧气浓度。氧气浓度为20%~80%时,K2CO3在O2/N2气氛下催化煤粉前期燃烧使燃烧由反应控制转变为扩散控制,Fe2O3则只在氧气浓度为20%时能改变煤粉前期燃烧的控制步骤;而Fe2O3与K2CO3在O2/CO2气氛下均只能在氧气浓度为20%时改变煤粉前期燃烧的控制步骤,由反应控制转变为扩散控制。     

Al_2O_3-CeO_2-ZrO_2-Ni系球磨过程中的分散性和相变研究

运用XRD、SEM等方法研究了Al2O3-CeO2-ZrO2-Ni高能球磨体系在不同的球磨工艺条件下的组织结构转变和分散性的问题.结果表明,四种物质一起球磨时,不会发生机械合金化,但随着球磨时间的延长,Al2O3、CeO2、ZrO2粉末都会不断被细化,而Ni颗粒仍较粗大且分布很不均匀.通过改变球磨顺序,将CeO2、ZrO2和Ni先球磨30 h再添加Al2O3继续球磨30 h,却能使CeO2和ZrO2发生合金化生成固溶体,且Ni颗粒有明显的细化,分散性也明显提高.     

MgO-CeO2复合载体负载Cu2O催化剂的性能研究

采用柠檬酸燃烧法制备MgO-CeO2(10%,质量分数)复合载体和CeO2单载体,用浸渍还原法以水合肼为还原剂制备负载型Cu2O催化剂,以环己醇脱氢制环己酮为探针反应,考察其脱氧性能;采用TPR,XRD,CO2-TPD,环己酵/环己酮-TPD及BET等手段对催化剂进行表征.实验发现,与商品MgO和CeO2为载体的催化剂相比,复合载体负载的催化剂Cu2O/MgO-CeO2(10%)表现出更高的环己醇脱氢活性.这是由于复合载体负载的催化剂中CeO2的存在提高了催化剂的比表面积,有利于活性组分的分散;增强了催化剂中弱碱位的强度并增加了弱碱中心的数量.改变了催化剂的表面吸附能力,因而对环己醇脱氢具有更高的催化活性.3种催化剂都呈碱性,是其具有高环己酮选择性的原因之一.     

铁粉-H_2O_2对PdCl_3SC(NH_2)_2~-的还原

以含PdCl_3SC(NH_2)_2~-溶液为原料,采用Fe-H_2O_2还原法回收溶液中的钯,研究了还原过程的机理,考察了pH、还原时间、H_2O_2用量和铁粉用量对还原率的影响。结果表明,铁粉被氧化后的Fe~(2+)可催化H_2O_2而产生氧化能力极强的·OH自由基,该自由基对复杂的PdCl_3SC(NH_2)_2~-结构具有很强的破坏力,使稳定的PdCl_3SC(NH_2)_2~-以PdCl _4~(2-)形态分离出来,提高了铁对钯的还原性能。在溶液体积20mL,25℃,pH=2,H_2O_2用量0.10mL/mL,反应时间60min和铁粉用量0.50mg/mL的条件下,钯的平均还原率可达99.25%。     

Nb2O5-Al2O3-MgO-Na2O-CaO-SiO2体系相平衡研究

为揭示Nb2O5-Al2O3-MgO-Na2O-CaO-SiO2多元含铌炉渣体系中的铌矿物的定向结晶规律，采用高温相平衡—冷淬—SEM-EDS/XRD/EMPA试验方法，考察了温度、钙硅比（CaO/SiO2）、Nb2O5含量等因素对炉渣相平衡关系的影响，并构建了含铌矿物结晶析出的优势相图。结果表明：铌的结晶矿物主要有三种，分别为Ca2Nb2O7、Ca(14-x)Nb(2+x)Si8O(35+1.5x)和3CaO?MgO?Nb2O5；铌先富集于液相，相较于脉石组分，含铌固相为后析出相；CaO/SiO2增加会使含铌固相优势区间发生从Ca2Nb2O7相到Ca(14-x)Nb(2+x)Si8O(35+1.5x)相、再到3CaO?MgO?Nb2O5相的转变。Ca2Nb2O7相的优势析晶区间为：温度1 050~1 200 ℃，C/S=0.8~1.2。Nb2O5在Ca(14-x)Nb(2+x)Si8O(35+1.5x)相中的嵌布质量浓度在18.5%~19.5%。     

I_2-KI-H_2O_2体系下金溶解速率的影响因素分析

分别采用正交试验法和单因素试验法考察I_2-KI-H_2O_2体系下碘质量分数、n(I_2)/n(I~-)比值、双氧水用量、固液比对金溶解速率的影响程度,以及碘化钾质量分数、m(I_2)/m(I~-)比值、双氧水用量、溶液温度和溶液pH对金溶解时间的影响,然后对金溶解后的溶液进行稳定性测试。结果表明,各因素影响程度大小顺序依次为固液比、双氧水用量、n(I_2)/n(I~-)比值、碘质量分数。当碘化钾质量分数为0.2～0.25g/mL、m(I_2)/m(I~-)=1∶5～1∶4、双氧水用量0.7～0.9mL、温度室温、pH为原溶液状态时,金溶解速率最大,溶液的稳定性可以满足使用要求。     

原位反应制备Mo_2FeB_2基金属陶瓷烧结过程热力学分析

对Fe-6B-48Mo-0.8C材料体系用液相烧结原位反应法制备了Mo2FeB2三元硼化物金属陶瓷,用SEM-EDS观察分析了烧结体的组织结构与成分组成,用热分析(DSC)、X射线衍射分析与热力学计算表征了体系的反应过程。结果表明,在该材料体系中,Fe2B、MoB2为反应中间相,Mo2FeB2为最稳定存在的相,呈条块状均匀分布在铁基粘结相中。通过热力学计算分析,在Mo-Fe-B三元体系中,Mo2FeB2的Gibbs自由能最低,形成能力最强,在481.8℃开始形成Fe2B,当温度达到1293.7℃时,该体系形成最稳定的Mo2FeB2相,并使材料致密化。     

NaOH-Na2SnO3-Na2PbO2-H2O四元水盐体系相平衡研究

采用等温溶解法测定20、40和60℃条件下,NaOH-Na2SnO3-Na2PbO2-H2O四元水盐体系及边界三元水盐体系NaOH-Na2SnO3-H2O、NaOH-Na2PbO2-H2O的相平衡数据.结果表明,在三元体系中,锡酸钠的溶解度随碱度的升高而降低,在高碱度条件下,40℃溶解度较高,亚铅酸钠的溶解度随温度的升高而升高,而随碱度升高呈现S形变化;在四元体系中,锡酸钠、亚铅酸钠之间相互影响,但溶解度变化趋势与三元体系一致.该研究成果可为碱、锡、铅的分离提供基础数据.     

Cao—SiO2—CaF2—Na2O四元渣系的挥发

通过回归正交设计确定了连铸保护渣基料挥发率同温度、Ｎａ２ＣＯ３含量、ＣａＦ２含量、减度及时间的二次函数关系式。分析结果表明，温度对挥发率的影响随着Ｎａ２ＣＯ３含量的增加而增加；碱度Ｒ为０．９时挥发率最大；Ｎａ２ＣＯ３对挥发率的影响略高于ＣａＦ２。     

硬脂酸络合法制备ZrO2-Y2O3纳米粉

以硬脂酸为络合、分散剂,与无机锆、钇盐络合,制备了ZrO2-Y2O3纳米粉。用TG、DTA、XRD、TEM等方法对制备过程进行了表征。600℃煅烧后可得到粒径约为40nm的ZrO2-Y2O3纳米粉,粒子呈球形,粒度随焙烧温度的升高而增大。表明采用该法可获得ZrO2-Y2O3纳米粉,且能够有效地减少团聚现象的发生。