红色长余辉发光材料Sr_5Al_2O_7S∶Eu~(2+)的制备及发光性能

以工业铝酸钠溶液制备的氢氧化铝为原料,采用高温固相反应法合成了Sr5Al2O7S∶Eu2+红色长余辉材料。用X射线衍射仪及荧光分光光度计对材料的物相及光谱性能进行了分析,考察稀土掺杂量对样品发光性能的影响。结果表明,在稀土激活剂的掺杂量x(Eu)=6%、硼酸加入量9%、1 200℃烧结8h的条件下合成的样品为Sr5Al2O7S∶Eu2+的纯相,激发光谱位于400～500nm,主发射波长在600nm左右,余辉为桔红色。     

Sr_2MgSi_2O_7∶Eu,Nd体系中Eu~(2+)向Nd~(3+)的能量传递

通过高温固相法合成了Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Nd3+发光材料,测试了样品的物相结构、可见和近红外激发和发射光谱、荧光寿命等,研究了Eu2+对Nd3+的近红外发光性能的影响及近红外发光相对强度变化的规律,考察了煅烧温度、煅烧时间对近红外发光性能的影响。结果表明,1200℃下煅烧的Sr2MgSi2O7∶0.02Eu2+,0.01Nd3+样品近红外发光强度最强,Eu2+对Nd3+的近红外发光敏化效果最好。证实了在Sr2MgSi2O7∶Nd3+,Eu2+体系中Eu2+通过无辐射传递的模式向Nd3+有效传递了能量。     

燃烧法合成新型蓝色硅酸盐长余辉材料及其发光性能的研究

采用燃烧法快速合成了Sr2MgSi2O7：Eu^2 ，Dy^3 新型蓝色长余辉材料，用x射线粉末衍射表征材料的相组成和晶体结构，用激发和发光光谱、余辉亮度对材料的发光性质进行表征并对该体系发光机制进行了讨论。结果表明，燃烧法和高温固相法合成的这种长余辉材料具有相同组成和结构，燃烧法可以快速制备出细粉体。合成材料的激发带峰值位于356nm，发射光谱峰值在475nm，是典型的Eu^2 的4f-5d跃迁所产生，余辉时间5h以上。     

Sr2MgSi2O7:Eu,Nd体系中Eu2+向Nd3+的能量传递

通过高温固相法合成了Sr2 MgSi2O7:Eu2+,Nd3+发光材料,测试了样品的物相结构、可见和近红外激发和发射光谱、荧光寿命等,研究了Eu2+对Nd3+的近红外发光性能的影响及近红外发光相对强度变化的规律,考察了煅烧温度、煅烧时间对近红外发光性能的影响.结果表明,1200℃下煅烧的St2 MgSi2O7:0.02Eu2+,0.01Nd3+样品近红外发光强度最强,Eu2+对Nd3+的近红外发光敏化效果最好.证实了在Sr2 MgSi2O7:Nd3+,Eu2体系中Eu2+通过无辐射传递的模式向Nd3+有效传递了能量.     

铝酸锶长余辉材料制备新工艺及发光机理

活化Al-Sr合金粉末水解得到Al（OH）3和Sr（OH）2复合粉末,将其作为长余辉材料的前驱体,采用高温固相反应法制备出Eu、Dy共掺杂的SrAl2O4长余辉材料.利用XRD,SEM,XPS和EDS等技术对Al（OH）3和Sr（OH）2复合粉末的组成和微观结构进行了研究,同时测定了长余辉发光材料的的荧光特性和余辉性能.实验结果表明：前驱体中Al 、Sr在微观状态下分布均匀,有效增大固相反应物之间的接触面积,缩短扩散路径,增大反应速率,降低烧结温度,提高长余辉材料荧光性能.同时利用缺陷化学的基本理论和原则,分析了稀土元素掺杂所生成缺陷对发光性能的影响,改进了长余辉材料空穴转移发光机理模型.     

用于白光LED的荧光粉Sr3MgSi2O8:Eu2+的发光特性

使用高温固相法制备不同NH4Cl(作为助熔剂)加入量和不同Eu2+浓度的Sr3MgSi2O8:Eu2+,并研究其成相和发光性质.研究结果表明:NH4Cl加入量为24%时,样品为纯相,发光最强.Sr3MgSi2O8:Eu2+样品在近紫外区存在强激发带(250～400 nm),谱峰位于366 nm相应的发射谱带位于蓝光区(420～500nm),为一个不对称宽带,谱峰位于457 nm,该发射带由两个发射峰组成,其位置较接近,因此不能复合出白光,Sr3MgSi2O8:Eu2+仅适合作为紫外LED芯片激发的蓝光荧光粉.     

共沉淀法制备长余辉发光材料CaWO4:Eu3+的研究

用共沉淀法制备CaWO4:Eu3 纳米长余辉发光材料.用XRO表征了所得长余辉发光材料的形态和物相组成,用荧光分光光度计测定了长余辉发光材料的发光性能.确定了用共沉淀法制备CaWO4:Eu3 长余辉发光体的最佳条件,其最佳煅烧温度为700℃,煅烧时间为2h.结果表明,共沉淀法制备的CaWO4:Eu3 长余辉发光材料比高温固相法所得材料有更好的长余辉性能.     

工业铝酸钠溶液制备长余辉发光材料的基质组成及发光性能研究

以工业铝酸钠溶液制备的氢氧化铝为原料,采用高温固相反应法,分别制备了蓝绿色、黄绿色和桔红色三种长余辉发光材料,并采用X射线衍射仪测定样品的物相,荧光分光光度计测定样品的激发光谱和发射光谱。结果表明:前驱体反应物中Sr/Al摩尔比的改变使样品的晶体结构发生改变,从而影响其发光性能;当Sr/Al摩尔比分别为2/7、1/2、3/2时,合成样品依次为纯相Sr4Al14O25∶Eu2+,Dy3+、SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+、Sr3Al2O6∶Eu2+,Dy3+,余辉颜色分别为蓝绿色、黄绿色和桔红色;制备的三种长余辉发光材料的激发光谱和发射光谱均属宽带光谱,日光灯、太阳光等自然光均可有效激发这三种材料;随着Sr/Al摩尔比的增大,最强激发峰由350nm红移到450nm,最强发射峰由460nm红移到600nm。     

Sr_(1-x)Ba_xAl_2O_4∶Eu~(2+)夜光粉的合成与发光性能研究

采用高温固相合成法制备了Sr1-xBaxA2O4:EU2+夜光粉，发现以木炭粉作为还原剂，A12O3与SrCO3的摩尔比为1．85：1,激活剂EU2＋浓度为XEU2＋＝0．05～0．07，反应温度7≥1200℃，灼烧时间3h，并掺人少量H3BO3作助熔剂的条件下，可获得余辉亮度较ZDS型夜光粉好的长余辉发光材料SrA12O4：Eu2+。掺入少量Ba2+取代部分Sr尸+所合成的SY0．8Bao．ZAl2O4：Eu2+同样具有良好的长余辉特性。研究了Sr1-xBaxA2O4:EU2+（X=0．0.0．2）的激发和发射光谱，并对其发光衰减进行了比较和分析。     

溶胶—凝胶法制备长余辉发光材料SrAl_2O_4∶Eu~(2 ),Dy~(3 )的研究

用溶胶—凝胶法制备长余辉发光材料 Sr Al2 O4 ∶ Eu2 ,Dy3 ,选用柠檬酸合成前驱体柠檬酸盐 ,确定最佳烧结温度在 12 0 0～ 12 5 0℃范围 ,比一般高温固相法制备该产物降低了 2 0 0℃ ,其产物的发射光谱出现了明显“蓝移”现象。     

稀土掺杂锂离子电池正极材料LiCoO2的影响研究

在合成LiCoO₂的基础上, 采用共沉淀法掺杂稀土La、Ce、Lu、Y等合成制备了LiRE_xCo_1-xO₂, 并对其进行了XRD、SEM表征及电性能测试。结果表明, 合成的LiRE_xCo_1-xO₂具有LiCoO₂结构, 当稀土La的加入量x < 0.05时, 稀土能完全形成单一LiRE_xCo_1-xO₂相; 稀土的掺入能促进LiCoO₂结晶, 同时使104面的相对衍射强度增加; LiRE_xCo_1-xO₂首次放电容量达147.4mA·h/g, 循环稳定性有所提高。      

稀土元素Ce对Cu-Al2O3复合材料组织及性能的影响

采用机械合金化与放电等离子烧结的方法制备了不同质量分数的Cu-Al₂O₃-Ce复合材料,研究了稀土元素Ce对Cu-Al₂O₃复合材料显微组织形貌及硬度、抗拉强度、导电率、摩擦磨损等物理性能的影响。结果表明:Cu-Al₂O₃-Ce复合材料中的陶瓷颗粒更加均匀弥散的分布在基体中;加入稀土元素Ce后的Cu-Al₂O₃-Ce复合材料硬度为HV 108.2、拉伸强度为301 MPa、断面伸长率为19.6%、导电率为54.51 MS·m-1,与Cu-Al₂O₃相比有明显提升;Cu-Al₂O₃的磨损机理主要为磨粒磨损,Cu-Al₂O₃-Ce主要为黏着磨损,当摩擦速率较大时,Cu-Al₂O₃-Ce的摩擦系数和体积磨损率更小,耐磨性能优于Cu-Al₂O₃。     

钠离子对KNa4B2P3O13: Sm荧光粉发光性能的增强作用研究

通过高温固相法在硼磷酸盐KNa₄B₂P₃O₁₃基质中掺杂稀土Sm3+离子获得橘红色发光性能,研究了电荷补偿剂Na+对该荧光粉发光性能的影响,开展了粉末X射线衍射、红外光谱、紫外可见漫反射、荧光光谱、荧光寿命及量子效率等测试对材料的物相、形貌和发光性能进行了表征。研究结果表明,该荧光粉的荧光发射源于Sm3+的4G_5/2→6H_5/2（562 nm）、4G_5/2→6H_7/2（598 nm）和4G_5/2→6H_9/2（645 nm）跃迁,Na+的掺杂没有改变Sm3+特征发射峰的形状和位置,增强了其发光强度。Na+浓度为1%时,可使发光积分强度提高48%。此外,掺杂Na+对荧光粉的寿命和色坐标无明显影响,其色坐标均位于橘红色区域。      

水热法制备Y2O3:Eu及其发光性能的研究

利用水热法制备立方相Y₂O₃:Eu红色荧光粉.在不同掺杂浓度、不同溶液pH值的系列样品中,均观测到Eu3+离子的特征发射.荧光强度与Eu3+离子掺杂浓度关系研究表明:在不同掺杂浓度中,Eu3+离子掺杂浓度为9 %时其相对发射强度最强.在不同溶液pH值所获得的样品中,以溶液pH等于6制备的样品发光效果最好.此外通过与商用Y₂O₃:Eu红色荧光粉比较,发现其荧光强度相当.因此,与传统高温固相法相比,水热法合成Y₂O₃:Eu红色荧光粉是简单易行方案.      

熔融制样-X射线荧光光谱法测定轻稀土矿石中8种主量稀土氧化物

稀土矿种类繁多,矿物组成复杂,常富含Ca、P、Fe、Ba、Si、S、Mn、Pb等元素,而采用熔融法制样时,富含Fe、Mn、Pb等单质元素的稀土矿样会腐蚀Pt-Au坩埚。试验将稀土矿石与混合熔剂[m(Li₂B₄O₇)∶m(LiBO₂)=33∶67]以质量比1∶14(稀释比)混合,再加入1mL 500g/L NH₄NO₃溶液为氧化剂、0.2mL 100g/L LiBr溶液为脱模剂,在1050℃下熔融制成均匀玻璃片,使用波长色散X射线荧光光谱法(WDXRF)测定轻稀土矿石中La₂O₃、CeO₂、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃等8种主量稀土氧化物。方法中稀土氧化物的检出限为5~159μg/g。实验方法用于测定两个稀土矿石标准物质GSB04-3549-2019(稀土总量为4.44%)和GSB04-3309-2016(稀土总量为29.09%)中8种稀土氧化物,低品位稀土矿石标准物质(GSB04-3549-2019)中稀土氧化物测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)小于13%,高品位稀土矿石标准物质(GSB04-3309-2016)中稀土氧化物测定结果的相对标准偏差(RSD,n=7)小于2%。选取2个轻稀土矿石样品(稀土总量分别为2.55%和24.64%),按照实验方法进行稀土总量的加标回收试验,回收率为96%~100%。选取2个稀土矿石标准物质GSB04-3550-2019和GSB04-3311-2016以及2个轻稀土矿石样品,按照实验方法测定La₂O₃、CeO₂、Pr₆O₁₁、Nd₂O₃、Sm₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃、Y₂O₃,测定值与标准值或电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定值相吻合。实验方法具有较广的适应性,能满足复杂矿物组成轻稀土矿石中主量稀土氧化物的检测。     

Structural and Electrical Properties of Layered Pervoskite Manganites Nd2-2x Sr1＋2x Mn2O7 （x=0.25, 0.3, 0.4）

Tetragonally layered perovskite manganites of Nd2-2xSr1＋2xMn2O7（x =0.25, 0.3, 0.4） were fabricated by using solid-state reaction technique. Structural characterization of the compounds was investigated by X-ray diffraction （XRD） and FT-IR absorption spectra. The XRD patterns revealed that all the samples were single phase. X-ray photoemission spectroscopy （XPS） was used to investigate their electronic structures. It was found that manganese was in mixed states of Mn^3＋ and Mn^4＋ whereas lattice oxygen and chemical absorbed oxygen were existed in all the samples. The high temperature electrical properties of Nd2-2xSr1＋2xMn2O7 （x = 0.3, 0.4） were measured by standard four-probe technique. The results showed that both compounds had semi-conductivity behavior in the temperature range of 300 - 1073 K, and the electrical conduction was dominated by thermally activated behavior above 500 K.     

Al2O3La2O3Y2O3/Cu复合材料的电弧侵蚀特性研究

采用喷射沉积和内氧化法制备出Al₂O₃La₂O₃Y₂O₃/Cu复合材料,研究该材料在直流20 V/20 A的工作条件下触点的电弧侵蚀特性,并与Al₂O₃/Cu材料进行了对比分析.利用电子天平、扫描电镜等方法分析电弧侵蚀后触点的质量变化和表面微观结构.结果表明,通过添加Y₂O₃、La₂O₃稀土氧化物颗粒,可有效降低触头材料的材料转移量.Al₂O₃La₂O₃Y₂O₃/Cu材料的抗熔焊性和抗烧损性优于Al₂O₃/Cu材料的性能.在直流阻性负载条件下Al₂O₃La₂O₃Y₂O₃/Cu阳极触头表面形成凹坑,阴极触头表面形成凸起,触点表面显示出浆糊状凝固物和喷发坑等电弧侵蚀形貌特征.      

新型CeO2-Fe2O3联合催化剂用于催化CO还原NO

采用3种不同的方法合成新型的以Fe₂O₃颗粒为载体的Ce-Fe复合氧化物催化剂,探究不同制备方式的复合氧化物催化剂的催化CO还原NO性能,并通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、氢气-程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)表征来对催化剂进行探究。结果证明Ce-Fe复合氧化物具有较高的催化活性,硝酸水热法Ce-Fe复合氧化物在900℃时脱硝率可达到99%以上。XRD中显示硝酸水热样品中CeO₂峰向高角度偏移,并且晶格常数变小。Raman结果说明硝酸水热样品CeO₂的振动峰向左大幅度偏移,结合XRD说明硝酸水热法可以形成Ce-O-Fe固溶体。H2-TPR说明氧化还原性:硝酸水热法>硝酸浸渍法>普通浸渍法。XPS结果说明硝酸水热法形成的Ce-O-Fe固溶体可以促进Fe³⁺向Fe²⁺、晶格氧向吸附氧的转换,这体现出复合催化剂Ce、Fe之间的联合作用。在整个反应过程中Fe₂O₃作为载体可以提供大量晶格氧,Ce-O-Fe固溶体的存在决定了复合催化剂的高催化活性。     

（Y,Eu）2O3红生粉的粒度和形貌控制研究

以草酸共沉淀法制备（Y,Eu）₂O₃为红生粉,对比六种沉淀方式对红生粉形貌的影响,其中在沉淀过程中添加氨水并用双加料的方式可制备出形貌上优于红生粉商品,其粒度分布呈正态分布;通过调节草酸过量系数、沉淀过程中添加氨水的量、合成温度及草酸浓度等沉淀条件可控制红生D₅₀的变化。      

CaO/SiO2对钢渣平衡物相的组成及含量的影响

为了提高钢渣的资源化利用率,找到合适的钢渣成分改质工艺,以CaO-SiO₂-MgO-FeO-Fe₂O₃-Al₂O₃六元渣系为研究对象,利用FactSage热力学软件计算并分析了不同w(CaO)/w(SiO₂)组成的模拟钢渣在1 600~200 ℃冷却过程中平衡物相组成和含量的变化规律。得出钢渣的平衡物相主要有Ca₂SiO₄相、Ca₂(Al,Fe)₂O₅相、MgO-FeO固溶体相、f-CaO相、少量的Ca₃MgAl₄O₁₀相以及w(CaO)/w(SiO₂)为2时钢渣中才会析出的Ca₃MgSi₂O₈相。w(CaO)/ w(SiO₂)越低,钢渣析出的有益相硅酸盐相含量越高,而铁酸盐相、MgO-FeO固溶体相和f-CaO相不利于钢渣循环利用的物相含量越低。因此,降低钢渣的w(CaO)/ w(SiO₂)可以改善钢渣在后续处理和使用过程中的易磨性以及安定性。