超细Co/TiO_2和Ce/TiO_2的制备及光催化性能

以四氯化钛为原料、硝酸钴或硝酸铈为掺杂剂,以共沉淀或机械混合的掺杂方法制备了掺杂的Co/TiO2和Ce/TiO2超细粉体,并进行了X射线衍射表征和光催化活性评价。掺杂抑制了样品晶粒的长大,在500℃焙烧温度下,掺钴样品的平均粒径由未掺杂纯样品的47 7nm减小到了12 1nm(机械混合)和9 6nm(共沉淀),掺铈样品的平均粒径则分别减小到33 1nm和16nm;钴掺杂导致了样品在焙烧温度500℃时便有金红石相出现,而铈掺杂的样品和纯样品在相同温度下没有金红石相;通过甲苯在样品上的光催化氧化过程,证实了掺杂对样品的光催化性能有影响。在纯样品和掺钴、掺铈的样品上,140min后甲苯的质量浓度由初始的100mg/m3分别下降到17、2 3和7 3mg/m3;甲苯在实验条件下的光催化氧化符合一级动力学规律。     

超细Co／Ti02和Ce／Ti02的制备及光催化性能

以四氯化钛为原料、硝酸钴或硝酸铈为掺杂剂，以共沉淀或机械混合的掺杂方法制备了掺杂的Co／Ti02和Ce／Ti02超细粉体，并进行了x射线衍射表征和光催化活性评价。掺杂抑制了样品晶粒的长大，在500℃焙烧温度下，掺钴样品的平均粒径由未掺杂纯样品的47．7nm减小到了12．1nm(机械混合)和9．6nm(共沉淀)，掺铈样品的平均粒径则分别减小到33．1nm和16nm；钴掺杂导致了样品在焙烧温度500℃时便有金红石相出现，而铈掺杂的样品和纯样品在相同温度下没有金红石相；通过甲苯在样品上的光催化氧化过程，证实了掺杂对样品的光催化性能有影响。在纯样品和掺钴、掺铈的样品上，140min后甲苯的质量浓度由初始的100mg／m^3分别下降到17、2．3和7．3mg/m^3；甲苯在实验条件下的光催化氧化符合一级动力学规律。     

SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉荧光材料的原位还原制备及其性能研究

以Eu和Dy为激发离子,通过在原料中引入不同比例葡萄糖,在空气气氛条件下,利用葡萄糖的不充分燃烧将Eu3+原位还原为Eu2+,制备出具有Eu2+对应绿光发射的SrAl2 O4基长余辉荧光材料.结果表明:采用该方法制备的荧光粉末其物相主要为SrAl2 O4;添加葡萄糖使得样品的粒径细化且分散均匀;伴随葡萄糖添加量的增加,其发光强度先增后减.该方法解决了采用传统固相反应法制备SrAl2 O4基长余辉荧光材料依赖还原气氛且样品粒径较大难于后期处理等问题,为SrAl2 O4基长余辉荧光材料的进一步应用提供了更大的可能性.     

不饱和聚酯荧光材料研究

选用铕掺杂的硫化钙和铈掺杂的钇铝石两种稀土掺杂的无机荧光剂,并合成了一种含铕的稀土有机荧光剂,通过在不饱和聚酯树脂(UPR)固化过程中加入荧光剂制备了具有荧光性能的复合材料。研究了荧光剂种类及用量对复合材料荧光性能的影响。结果表明,荧光剂在UPR中保持着原有的荧光性能,加入荧光剂后复合材料可以在可见光或紫外光的激发下发出较强的红色或黄绿色荧光,复合材料产生的荧光主要取决于稀土离子的种类,含铈的荧光材料发出黄绿色荧光,含铕的荧光材料发出红色荧光。复合材料的发光强度随荧光剂含量的增加而增强,并在1%～2%处达到最大。     

Ce~(3+)掺杂片状Sr_2MgSi_2O_7的合成及发光性能(英文)

采用水热合成技术在不锈钢反应釜中制备铈离子掺杂硅酸盐基发光材料。通过X射线衍射、扫描电子显微镜表征产物的晶体结构、形貌及尺寸,并讨论硅酸镁锶晶体水热反应过程。结果表明:经220℃水热反应48h可形成硅酸镁锶相,水热反应产物经800℃保温2h和6h的热处理可明显提高产物中硅酸镁锶相含量。采用荧光光谱仪测试不同温度处理铈离子掺杂硅酸镁锶的光致发光性能,光源为氙灯,经氢气处理后样品中存在唯一波长位于371nm的紫外发光,该发光带激发光谱由3个发光峰组成,波长分别为262、287nm和317nm,该紫外发光强度随热处理温度上升而提高。     

稀土掺杂Sr3Al2O6红色发光材料的制备与表征

采用高温固相法制备了稀土掺杂的铝酸盐(Sr3Al2O6)红色发光材料.研究了样品的发光性能,讨论了灼烧温度、保温时间和稀土含量对样品发光性能的影响,结果表明,1350 ℃下灼烧2 h获得的样品为纯的Sr3Al2O6立方晶系,Pa-3空间群结构,样品的荧光发射峰位于在591 nm、611 nm、657 nm,激发光谱包含393 nm和468 nm处两激发峰.Eu离子的掺杂浓度为2.0at%,灼烧温度为1300 ℃,灼烧时间为2 h,样品的发光强度最高.     

掺杂对纳米氧化锌光催化性能的影响

以纳米氧化锌为载体,采用离子掺杂的方法制得了银掺杂纳米氧化锌(Ag/ZnO)及稀土铈掺杂纳米氧化锌(Ce/ZnO)光催化剂。实验结果表明:制备的Ag/ZnO粒径在18nm左右,Ce/ZnO粒径在20nm左右,离子掺杂有效提高了纳米氧化锌的光催化性能,并且Ag/ZnO试样的效果要好于Ce/ZnO试样。     

稀土掺杂比例对上转换发光粉的性能影响

采用水热法制备不同反应条件下GdF₃∶Er³⁺,Yb³⁺上转换发光粉。通过XRD、SEM和上转换发射光谱对样品进行了表征。XRD研究结果表明：不同掺杂比例的稀土离子在同等条件下对GdF₃晶相发育、晶粒尺寸有较大影响。SEM研究结果说明：同等反应条件下改变掺杂离子比例对晶体粒径尺寸有一定影响。上转换发射光谱结果表明：稀土离子掺杂比例不同，红光与绿光强度比相反，发光强度受到较大影响。     

片状YBO3:Eu3+荧光粉的水热合成及其光致发光性质

利用水热法在低温下制备了YBO3∶Eu3+发光材料,并利用X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、荧光光谱(PL)手段对样品进行表征。结果表明:180℃下水热法制备的YBO3∶Eu3+荧光粉为纳米片状结构;当Eu3+掺杂浓度为6%时,YBO3∶Eu3+达到最大的发光强度。     

Eu~(3+)掺杂CaMoO_4粉体的制备及发光性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备CaMoO_4∶Eu~(3+)荧光粉,对样品进行了X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和荧光光谱(PL)分析,研究了其结构和发光性能。结果表明,样品的晶体结构为白钨矿结构,在800℃的煅烧温度下样品颗粒形貌良好、尺寸均匀;用396 nm的近紫外光激发样品,主发射峰位于616 nm处,对应于Eu~(3+)离子的~5D_0-~7F_2跃迁,发出的是红光;Eu~(3+)离子掺杂量为25 mol%发光强度最强,高于25 mol%出现浓度淬灭效应使发光强度下降。     

蓝色荧光粉Sr_2Al_2SiO_7:Ce~(3+)的制备与发光性能

利用高温固相法在H2和N2还原气氛中制备了Ce3+掺杂的Sr2Al2SiO7蓝色荧光粉。通过X射线衍射和扫描电子显微镜研究了荧光粉的组成和表面形貌。探讨了Ce3+含量,锻烧温度等对合成样品发光性能的影响。结果表明:所制得的样品为Sr2Al2SiO7晶粒;样品晶粒均匀,粒径为2.0μm左右。掺0.03(摩尔分数)Ce3+的样品,在1400℃锻烧10h样品的发光强度最高。Sr2Al2SiO7:Ce3+的激发光谱和发射光谱在350～420nm和450～650nm范围内分别呈现1个宽峰;激发峰值位于362nm处,发射峰值位于478nm处。Sr2Al2SiO7:Ce3+可被紫外光有效激发,并且发出很强的蓝光,是一种很好的用于紫外光芯片基的白光发光二极管的荧光粉。     

提高等离子荧光粉发光性能的实验研究

对几种等离子荧光粉的发光和发射性能进行了测试，选择了蓝色和绿色荧光粉用高温固相反应法进行掺杂Mg、Sr、Eu、La、Ca等稀土离子，来提高荧光粉的发光性能。发光性能的测试结果表明，在一定浓度范围内，Sr，La和Mg的掺杂能够有效地提高BaAl12O19：Mn在真空紫外线激发下的发光强度；晶体结构中，Mg取代了部分Al的晶格位置，Sr和La取代了部分Ba的晶格位置。Mg的掺杂使得BaAl12O19：Mn晶胞参数中的a值增大，c值减小，晶胞体积增大，而Sr和La对Ba的取代使得BaAl12O19：Mn的a,c值和晶胞体积都减小，因而减小了对发光有害的缺陷浓度，并增加了荧光粉的热稳定性，减少了余辉长度，提高了荧光粉的发光性能。     

Sm3+掺杂GdVO4荧光材料的制备及其上转换发光性能

以水热法制备GdVO4:Sm3+上转换发光材料,表征了其形貌,考察了Sm3+掺杂量、焙烧温度及乙二胺四乙酸二钠(EDTA)掺杂量对材料上转换发光性能的影响. 结果表明,所制材料为四方晶系,在816 nm近红外光激发下,Sm3+掺杂量1.5%(mol)、焙烧温度800℃、EDTA:Sm3+(摩尔比)为1:1时,其上转换发光性能最好,发射峰位于565, 604, 647和706 nm处,分别归属于Sm3+的4G5/2→6HJ (量子数J=5/2, 7/2, 9/2, 11/2)电子跃迁,材料有可能用作LED灯荧光粉.     

NaY(WO4)2:Dy3+荧光粉的制备及其上转换发光性能

利用水热法合成了NaY(WO4)2:Dy3+上转换荧光粉. 通过XRD、SEM表征该荧光粉结构和形貌. 探讨了Dy3+浓度、pH值、反应温度及焙烧温度对NaY(WO4)2:Dy3+晶体结构、形貌及发光性能的影响,得到在Dy3+浓度为0.5%,pH=8,反应温度180℃,800℃焙烧条件下的样品具有最佳上转换发光性能. 利用776 nm近红外光激发NaY(WO4)2:Dy3+,观察到480 nm处的蓝光发射峰以及577 nm处的黄光发射峰. 其中蓝光来自Dy3+离子的4F9/2→6H15/2跃迁,黄光由Dy3+离子4F9/2→6H13/2跃迁产生.     

钨酸锌纳米棒的水热合成条件对其荧光及光催化性能的影响

以硝酸锌和钨酸钠为原料,采用前驱体一水热法制得了钨酸锌纳米棒.X射线衍射、透射电镜和扫描电镜等分析结果表明:所得产物为直径约20nm,长度约200nm的ZnWO4纳米棒.详细研究了水热温度和水热时间对纳米棒的形成、荧光发射强度以及对有机染料罗丹明B(maodamine B,RhB)光催化降解的影响.结果表明:水热温度为200℃,反应时间为16h得到的产品直径小,形貌均一,结晶度高且对RhB的光催化降解效率与商用光催化剂二氧化钛(P-25)接近.     

二氧化钛发光与光催化性能关系的研究

采用水热法,通过添加不同的表面活性剂,制备了3种不同形貌的二氧化钛。使用光致发光光谱仪考察了2%铕掺杂的不同形貌二氧化钛（铕与二氧化钛物质的量比为2%）的发光性能。同时,以甲基橙为目标污染物,考察了3种形貌二氧化钛的光催化性能。结果表明：二氧化钛（铕与二氧化钛物质的量比为2%）的发光性能由强到弱的顺序为花状球、纳米棒、核壳球,而二氧化钛的光催化性能由强到弱的顺序正好相反。这说明二氧化钛的形貌能够明显地影响其性能,发光和催化性能的不同取决于半导体光生电子和空穴的重组和分离效率。     

Enhancement of fluorescence and magnetic properties of CeF3:RE3+ (Tb,Gd) nanoparticles via multi-band UV excitation and Li doping regulation

In this study, hydrothermal synthesis of CeF₃: Tb, Gd nanoparticles doped with Li⁺ alkali metal ions were demonstrated using introduction of Li⁺ ions through LiNO₃ nitrate. These nanoparticles have dual properties of magnetic fluorescence. X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectrometer, XPS and photoluminescence spectra, and vibrating sample magnetometry were used to characterize structural properties, surface functional groups, fluorescence, and magnetic properties of these particles. Results show that CeF₃: Tb, Gd nanoparticles exhibit bright green light emission under excitation at 258 nm and 378 nm ultraviolet band. Through the modification of Li⁺ ions, luminous intensity of green light is further improved. Energy transfer between rare earth ions was investigated via photoluminescence spectroscopy. This work demonstrates potential applications of Li doped CeF₃: Tb, Gd nanoparticles as photomagnetic dual-functional materials in fields of biological imaging, solid state lighting, and magnetic biological separation.     

(Sr_(0.1)Ca_(0.9))_(0.97)TiO_3∶Eu_(0.03)~(3+)荧光粉掺杂复合发光玻璃的制备与研究

玻璃具有透明、耐腐蚀等优点,是一种良好的基质材料。本文选用了TeO_2-ZnO、Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3两种低熔点玻璃基体,掺杂(Sr_(0.1)Ca_(0.9))_(0.97)TiO_3∶Eu_(0.03)~(3+)荧光粉制备复合发光玻璃。研究表明,荧光粉在玻璃基体中的分散均匀性也受多种因素限制;荧光粉掺入玻璃基体中,受玻璃本身光散射的影响,发光性能受到了较大的限制。复合玻璃发光强度随着荧光粉掺杂量的增加而升高,但掺杂量超过一定值后,发光性能反而降低。掺杂量增加到一定程度时,得到的产物是烧结态陶瓷结构,其结构的变化降低了发光性能。对比TeO_2-ZnO、Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3两种玻璃基体,TeO_2-ZnO玻璃与(Sr_(0.1)Ca_(0.9))_(0.97)TiO_3∶Eu_(0.03)~(3+)荧光粉有更好的匹配性。     

含铈氧化物储氧材料的合成方法研究进展

含铈氧化物由于其独特的氧化还原性能及较强的储氧能力成为汽车尾气催化净化三效催化剂的关键材料。气相合成法中的气相凝结法和溅射法是制备具有低起燃温度和无团聚的纳米级非化学计量比催化材料最有效的方法;液相化学法有共沉淀法、溶胶-凝胶法、水(溶剂)热法、微乳液法、溶液燃烧法和溶液聚合配合法等,其中共沉淀法是湿化学过程通用的方法,溶胶-凝胶法能在低温条件下合成出均相多组分复合材料,水(溶剂)热晶化法是合成特定纳米晶体催化材料的最好方法;固相法中的高能球磨法可实现多组分的均匀混合,形成高浓度晶格缺陷的固溶体。综述了含铈储氧材料的气-固、液-固和固-固三大类合成技术的进展,探讨了制备方法和材料特性的关系。     

Additive‐Free Synthesis of Cerium Oxide Nanorods with Reaction Temperature‐Tunable Aspect Ratios

The ability to control the morphology of fluorite‐structured cerium oxide nanomaterials is an important step in the design of cerium oxide‐based catalysts. Herein, we report an additive‐free synthesis of cerium oxide nanorods with highly tunable aspect ratios from ~6:1 to 40:1. The use of a microwave hydrothermal method allows for both rapid synthesis and temperature control. The ability to control the length of the nanorods from <51 nm to >1.7 μm by varying only the reaction temperature was demonstrated over a temperature range of 80°C to 200°C. The formation of the resulting nanorods was investigated using selected‐area electron‐diffraction and high‐resolution transmission electron microscopy. The surface area of nanorod products was found to decrease from 117 to 22 m²/g as the reaction temperature increased from 80°C to 200°C, complementing the general trend of the increasing aspect ratios of these products.