Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺YAG晶体的光谱研究

研究以800nm二极管激光器激发Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺YAG晶体的上转换发光谱,观察到Tm:~1 D_(2-)~3 H_6、Tm:~1 D_2-~3F_4和Ho:~5S_2-~5I_8的上转换发光跃迁。测量吸收光谱并应用Judd-Ofelt理论计算分析晶体中Ho~(3+)离子的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A和积分辐射截面。结果显示:Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺YAG晶体中Ho~(3+)离子的~5I_7-~5I_8能级跃迁对应2μm辐射,其具有较长的能级寿命及合适的积分辐射截面,适合用于产生2μm激光。     

Tm~(3+)离子在BaTiO_3介电陶瓷中的位占据研究

Tm在BaTiO_3晶格中的位占据一直是存在争议的问题.针对按照名义分子式制备的(Ba1-xTmx)Ti1-x/4O3(BTm T)和Ba(Ti1-xTmx)O3(BTTm)陶瓷,采用X射线衍射(XRD)和电子顺磁共振(EPR)技术,鉴定Tm~(3+)离子在BaTiO_3晶格中的位占据情况.结果表明:Tm~(3+)在BaTiO_3晶格中的位占据与Ba/Ti比有关.在Ba/Ti1时,Tm~(3+)离子基本不溶于BaTiO_3晶格.当Ba/Ti1时,Tm~(3+)离子在BTm T陶瓷中的固溶度为x=0.02,且表现为四方钙钛矿结构;通过晶胞体积比较可知,Tm~(3+)显示同时占据Ba位和Ti位的双性行为,并表现出Ba位喜好倾向.     

含Fe~(3+)层状类钙钛矿合成及其电化学性能

以酚藏花红为有机层、以含三价铁的Fe(CN)63-为无机层,在空气中,合成层状有机-无机类钙钛矿杂合物.利用扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)对其表面形貌和微观结构进行表征.利用循环伏安法研究了杂合物修饰碳糊电极的电化学性能,并探讨了NaNO2、NaBr、对苯二酚、盐酸羟胺与合成的杂合物相互作用.结果表明:合成的杂合物具有典型的层状结构,具有良好的电化学活性,可进一步电化学器件应用研究.     

Au/Au~(3+)对硅酸盐玻璃中Eu~(3+)发光性质的影响

采用熔融法制备了新颖的单掺Eu3+,Au/Eu3+和Au3+/Eu3+共掺的硅酸盐玻璃,并对这些玻璃的发光特性进行了初步研究.测试了玻璃的吸收光谱、激发光谱和发射光谱.在经过还原热处理的样品中观察到了强的Au表面等离子共振吸收带,证明了体系中确实有Au的存在.结果表明由于Au3+的存在使得O2-与Au3+发生电荷迁移,电荷迁移带的强度明显增强.发光强度在电荷迁移带(CT)240nm激发下有所增强,而在共振激发(394nm)下却减弱了.Eu3+荧光衰减寿命没有明显变化.     

Cr~(3+)在Pb/PbO_2电极上的电化学氧化

研究了Cr3+在Pb/PbO2 电极上的电氧化 ,确定了铬离子电氧化的最佳条件 :Cr3+浓度 0 35mol·L- 1 ,电流密度 1 98A·m- 2 ,硫酸浓度 4mol·L- 1 ,温度 44℃ ,硫酸铵浓度0 1 5mol·L- 1 。在此条件下 ,铬离子转化率为 74 2 8%,电流效率为 94 5 7%。     

双掺Cr~(3+)和Nd~(3+)透明玻璃陶瓷

采用分析纯原料，利用分相成核，制备了透明性良好的掺Cr3＋和Nd3＋的B2O3－Al2O3-SiO2系透明玻璃陶瓷，测定了材料的吸收光谱、发射光谱和荧光寿命，分析讨论了光谱特点和Cr3＋到Nd3＋的能量传递特性。     

Ce~(3+)和Yb~(3+)对Er~(3+)掺杂铋镓铅锗玻璃光谱性质影响

研究了掺杂Ce3+和Yb3+对Er3+掺杂20Bi2O3-15Ga2O3-45PbO-20GeO2玻璃1.5μm波段荧光和可见上转换发光性能的影响,分析了Ce3+、Yb3+离子和Er3+离子间的能量传递过程。结果表明:Yb3+离子掺杂在提高Er3+离子1.5μm波段荧光强度的同时,也显著增强了可见上转换红、绿光发射强度。在Yb3+/Er3+共掺杂玻璃中引入Ce3+离子,有效抑制了可见上转换发光,进一步增强了Er3+离子1.5μm波段荧光。     

Pr~(3+)掺杂的YAG:Ce~(3+)荧光粉的发光性能

以A1(NO3)3.9H2O、Y(NO3)3.6H2O和Ce(NO3)3.6H2O为氧化剂,尿素为还原剂,采用低温燃烧法合成了Pr3+掺杂的YAG:Ce3+光致发光超细荧光粉,研究了镨离子和尿素的掺杂量对YAG:Ce3+粉体发光性能的影响。结果表明,在450℃的低温条件下,利用低温燃烧法可以制备较纯的Pr3+掺杂的YAG:Ce3+荧光粉;掺杂Pr3+增加红光区的发射峰有利于提高YAG:Ce3+荧光粉的显色性;当Pr3+的掺杂量为0.005 0、尿素的添加量按化合价计算的剂量比为1.2倍时用低温燃烧法所制备的YAG:Ce3+超细荧光粉的发光强度最高。     

Er~(3+)、Y~(3+)、Yb~(3+)离子共掺杂的氧化铝发光材料的制备及其表征

随着光通信的发展,人们对于光通信所用的放大器,以及放大器所用的发光材料的要求越来越高,越来越苛刻.在光通信系统中,由于掺稀土光纤放大器的结构使得它不可能被集成,人们开始考虑研制平面掺铒光波导放大器(EDWA),即利用光波导掺入的稀土铒离子在抽运光作用下的受激辐射实现的.光通信器件的小型化集成化是发展的趋势.本文通过Y~(3+),Yb~(3+),与Er~(3+)共掺Al2O3粉末,试图提高Er~(3+)在基体中的分散度和均匀度,降低掺Er~(3+)材料中的光子猝灭中心(—OH)浓度,研究不同浓度Yb~(3+)共掺对材料微结构的调制情况,以及对Al2O3发光特性的影响,以期获得性能优良的Al2O3发光材料.     

用Fe~(3+)盐间接电化学氧化法吸收硫化氢制氢工艺

研究了采用氧化吸收方法处理含硫化氢气体回收硫磺,同时利用电解再生反应制取氢气的新型电解工艺。用陶瓷隔膜代替离子交换膜,提高了隔膜的使用寿命;提出了控制电解程度的一体式电解槽结构,实验研究了不同条件下阴极和阳极的电流效率,并对实验结果进行了分析,为工业化设计提供了依据。     

一维结构氮化钛修饰石墨毡对V~(3+)/V~(2+)的电化学性能

前驱体晶种采用循环浸渍法在石墨毡(GF)的碳纤维上形成TiO_2晶种,利用水热法诱导合成一维结构TiO_2(TiO_2-1D@GF),随后通过氨氮还原转换为一维结构TiN(TiN-1D@GF)。采用SEM,XRD和XPS对其进行材料表征,发现TiN-1D直立生长在碳纤维表面,单根TiN直径约500nm,长度约4μm。采用循环伏安法和恒电流充放电对制备的材料进行电化学测试。结果表明:TiN-1D@GF电极对V~(3+)/V~(2+)氧化还原电对具有很好的电化学性能,钒离子在改性石墨毡上的扩散系数为1.799×10~(-3)cm~2/s,电极的反应速率常数为5.15×10~(-5) cm/s。以TiN-1D@GF作为负极时,钒电池的初始放电容量比GF提高了26.4%,能量效率提高了7.1%。     

LHPG生长YAG晶体的掺杂Nd~(3+)和Cr~(3+)浓度研究

以人工方式生长高质量的晶体宝石,是现今材料发展的趋势之一。由于宝石的质量还须考虑到宝石内掺杂的离子浓度高低与分布,因此探讨掺杂物浓度也是宝石晶体研究的重要课题。以低浓度钕与铬离子掺杂于钇铝石榴石(YAG)为实验材料,配合二维数值模拟分析,试图探讨激光加热基座法对晶体生长所造成的浓度变化与相关物理机制,期望能优化以LHPG或类似浮动熔区方法生长晶体的工艺流程,为提升晶体质量作出贡献。     

Ce~(3+)和Yb~(3+)对Er~(3+)掺杂Ga_2O_3-GeO_2-Na_2O玻璃发光性能影响

研究了Er3+/Yb3+/Ce3+掺杂15Ga2O3-75GeO2-10Na2O玻璃的热稳定性和光谱特性,讨论了Yb3+和Ce3+的引入对Er3+的可见及1.5-μm发光性能的影响。分析发现:在Er3+单掺的样品中引入Yb3+极大地提高了Er3+对980 nm光的吸收,同时增强了1.5-μm和上转换发光强度。Ce3+的引入,通过能量传递Er3+(4I11/2)+Ce3+(2F5/2)→Er3+(4I13/2)+Ce3+(2F7/2),提高了1.5-μm发光并抑制了其上转换发光。优化Yb3+掺杂浓度在Yb2O3/CeO2摩尔比为3∶1左右。     

Sr_3Al_2O_6基质中Eu~(3+)的还原

掺磷是一种促进铕离子还原的新方法。本文研究了掺磷量对Sr3Al2O6基质中Eu3+还原的影响,探讨了还原样品中铕离子价态的稳定性。实验表明,磷进入了晶体格位并引起晶格常数改变,调整(NH4)3PO4.3H2O掺入量可以得到仅发出黄绿色光的Sr3Al2O6:Eu荧光材料;虽然掺磷对Eu3+的还原有非常显著的促进作用,但掺磷量足够大时仍不能使Sr3Al2O6基质中的Eu3+完全还原;在高能紫外光照射下,掺磷样品中残余的Eu3+有被还原的趋势,这对于改进铕离子的还原方法有一定的促进作用。     

电化学方法制备ZrO_2∶Er~(3+)纳米管阵列及其荧光性能研究

采用电弧熔炼的方法制备锆铒元素合金(铒元素质量分数为1%,5%)。采用阳极氧化的方法在合金表明制备含有Er3+的氧化锆纳米管,EDS能谱证实有效的进行了铒元素掺杂。在600℃氮气气氛下进行退火,XRD图谱测试显示当饵离子的掺杂质量分数为1%时,氧化锆纳米管晶体结构由混合相变为单一的四方相。室温下,以257nm和317nm的紫外波长对未退火和退火后的ZrO2∶Er3+纳米管材料进行荧光性能测试,发现退火后发射中心依然是紫外发射,但发射峰中心发生了蓝移。测试结果显示,在317nm的激发波长下,材料的荧光性能显著,离子跃迁效应明显。     

反应气源中硼碳比对BDD电极电化学检测Cr~(6+)的影响

采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)以氢气和甲烷为生长源、硼烷作掺杂源,在不同硼碳比(B/C)下制备不同硼含量的掺硼金刚石(BDD)薄膜电极,通过扫描电镜、拉曼光谱对其表面形貌、组成及结晶质量进行对比分析。依次将不同B/C下制备的BDD电极作为工作电极,通过差分脉冲伏安法检测溶液中痕量Cr6+浓度。结果表明,随着B/C增大,BDD电极膜材中金刚石晶粒间密实度下降,晶粒完整度变差;电极电化学检测Cr6+信号随反应气源中B/C增大而增大,当B/C=0.006时信号最强,电极检测限可达12ppb。加入干扰离子后检测效果依然良好。但B/C继续增大检测信号会随之降低。B/C在0.004~0.01范围内制备的BDD电极具有相对较好的电化学检测Cr6+性能。     

Eu~(3+)含量对掺Eu~(3+)铝酸锌荧光粉晶体结构和发光性能的影响

采用改进的共沉淀法合成掺Eu3+铝酸锌荧光粉。对产物进行X射线衍射和发光性能分析。X射线衍射分析结果表明,在Eu3+掺杂质量分数低于5%时,掺Eu3+铝酸锌的结晶质量高;但当Eu3+掺杂质量分数高于5%时,会导致晶体结构缺陷的数目增加,从而引起结晶质量下降。不同掺杂浓度的荧光粉的发射光谱显示,当掺杂质量分数高于5%时,会出现浓度猝灭现象。与固相反应法相比,共沉淀法的猝灭浓度有明显提高。     

Y~(3+)掺杂对CaMnO_3热电性能的影响

用固相反应法制备(Ca1-xYx)Mn O3(x分别为0、0.03、0.05、0.07、0.09 mol)热电材料,用自制设备测试样品的热电性能,研究Y3+掺杂对Ca Mn O3热电性能的影响。结果表明:Y3+掺杂可以有效地改善样品的热电性能,其中(Ca0.91Y0.09)Mn O3样品的热电性能较优;当高温端温度为880 K时,测得电阻率为74 mΩ·m,Seebeck系数为-112μV/K,输出功率达到68 m W。     

HCO_3~-对X100管线钢在海洋环境中电化学腐蚀行为影响

海洋环境中油气管线钢腐蚀是破坏油气管线完整性的重要因素之一。在模拟海洋溶液中,采用动电位极化和交流阻抗技术研究了不同HCO_3~-浓度对X100钢的电化学腐蚀行为影响。结果表明,HCO_3~-浓度在2.5×10-3～0.5 mol/L,随HCO_3~-浓度的升高,X100钢腐蚀电流密度随之增大,且金属表面腐蚀坑的数量和面积不断增加;此外,当HCO_3~-浓度为0.1、0.5 mol/L时,X100钢阳极极化曲线出现了过渡钝化区,金属表面形成了不稳定产物膜。     

酸性电解液中活性碳化钨的电化学阳极行为

本文论述活性碳化钨(WC)在酸性电解液中的电化学阳极行为。从实验结果表明:当电极电势低于800mV(vs.D.H.E.)时,碳化钨粉末对氢具有较强的吸附能力,体系中除氢离子化(HIR)外,碳化钨电极表面上来发生其它电氧化反应,具有较好的电催化活性和电化学稳定性,若电势大于800mV,碳化钨电极表面上将出现氧的吸附过程,碳化钨粉末开始发生电氧化反应,生成不稳定蓝色氧化钨;当电势高于1400mV时,碳化钨电极表面上氧吸附能力增强,碳化钨粉末进一步氧化成稳态氧化钨,且发生析氧或析氯反应。