Bi2S3纳米晶掺杂钠硼硅玻璃的三阶非线性光学性质

利用溶胶-凝胶方法制备了1 wt%Bi2S3纳米晶掺杂钠硼硅玻璃.利用X射线粉末衍射仪(XRD),X射线光电子能谱(XPS),透射电子显微镜(TEM),X射线能量色散谱(EDX),扫描模式透射电子显微镜(STEM)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对Bi2S3纳米晶在钠硼硅玻璃中的形貌和微结构进行了表征,同时,利用飞秒Z扫描技术在波长为770 nm对该玻璃的三阶非线性光学性能进行了分析测试.结果表明,尺寸为10～30 nm的Bi2S3正交晶系纳米晶在钠硼硅玻璃中形成,该玻璃的三阶非线性光学折射率γ、三阶非线性吸收率β和三阶非线性极化率χ(3)分别为5.90×10-16 m2/W、7.35×10-9 m/W和4.55×10-18 m2/V2.其中,该玻璃的三阶非线性极化率值比未经掺杂的钠硼硅玻璃(χ(3)=1.09×10-22 m2/V2)高出4个数量级,这表明,随着Bi2S3纳米晶的引入,该玻璃的三阶非线性光学性能将得到显著的提高.     

ZnO纳米晶薄膜的制备及特性分析

在低温下制备了粒径小于10nm的ZnO纳米晶,用旋涂法制备ZnO纳米晶薄膜,XRD分析ZnO晶相是纤锌矿结构;SEM与AFM表明,纳米晶薄膜在300％退火后薄膜的厚度明显减小到130nm,表面粗糙度降低到3．27nm,粒径明显增大;紫外-可见吸收和透射比光谱表明,随着退火温度的增加,吸收边发生了红移,吸收肩更明显,薄膜具有高的透射率（75—85％）;薄膜方阻随温度增加而增大,300℃以下退火方阻增加很小（小于8．5Ω／sq）,400℃以上退火方阻大幅增加（大于21．1Ω／sq）,因此,ZnO纳米晶薄膜最优退火温度点为300℃。     

K_2O－B_2O_3－SiO_2玻璃成分对析晶性能的影响

本文利用ＤＴＡ、ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＳＥＭ等技术研究了三种Ｋ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃的析晶性能。结果表明，Ｋ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２玻璃的析晶由分相引起，分相和析晶能力受成分影响较大。随Ｂ２Ｏ３和Ｋ２Ｏ含量增多及Ｋ２Ｏ／Ｂ２Ｏ３比值的降低，析晶加强。析晶中主晶相类别尚未查清，次晶相确定为α－方石英。     

低温水浴制备ZnO纳米晶薄膜的研究

首先在低温下制备了粒径小于10nm的ZnO纳米晶,然后采用旋口法制备了ZnO纳米晶薄膜,XRD分析ZnO晶相是纤锌矿结构;SEN与AFM表明,纳米晶薄膜在300℃退火后薄膜的厚度明显地减小到130nm（未退火200nm）,粒径明显增大,表面粗糙度减少到3．27nm（未退火4．89nm）;紫外-可见吸收和透射比光谱表明,随着退火温度的增加,吸收边发生了红移,吸收肩更明显,薄膜具有高的透射率（75—85％）,随着温度增加薄膜方阻增大,300℃以下退火方阻增加很小（小于8．5Ω／sq）,400℃以上退火方阻大幅增加（大于21．1n／sq）,假定存在最优退火温度点（300℃）。     

Eu^3＋掺杂的ZnO微晶玻璃的制备及其发光性能北大核心CSCD

通过熔融热处理方法得到了Eu3+掺杂氧化锌微晶玻璃。利用XRD、透射电子显微镜研究了热处理后微晶玻璃的微结构。利用发射光谱研究了其发光性能。结果表明,样品在750℃热处理2h后,在玻璃网络中形成了尺寸约10nm的ZnO纳米晶。结构研究显示结晶后Eu3+进入了ZnO晶格之中。发射光谱显示其发光性能随着ZnO含量的增加以及热处理时间的增加而显著增强。     

Eu3+掺杂的ZnO微晶玻璃的制备及其发光性能

通过熔融热处理方法得到了Eu3+掺杂氧化锌微晶玻璃。利用XRD、透射电子显微镜研究了热处理后微晶玻璃的微结构。利用发射光谱研究了其发光性能。结果表明,样品在750℃热处理2h后,在玻璃网络中形成了尺寸约10nm的ZnO纳米晶。结构研究显示结晶后Eu3+进入了ZnO晶格之中。发射光谱显示其发光性能随着ZnO含量的增加以及热处理时间的增加而显著增强。     

表面活性剂对ZnO纳米晶形貌的影响

采用低温水热法，通过未添加表面活性剂、添加CTAB和添加SDS三种方式成功制备了各种ZnO纳米晶。利用X射线衍射（XRD）、拉曼光谱及扫描电镜（SEM）等测试手段对ZnO纳米晶的晶体结构和表面形貌进行了表征。结果表明，所有ZnO纳米晶均为高质量的六方纤锌矿结构，并呈现不同的形态，如花形、卷心菜形等。详细讨论了在不同表面活性剂水热生长的条件下，ZnO纳米晶的生长机制。此外，对ZnO纳米晶的光致发光性能进行了测量，发现所有产物均具有相似的光发射峰位。     

Ce掺杂ZnO纳米晶的光致发光特性

以 Zn(NOs)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O为原料,明胶为模板分散剂,采用凝胶模板燃烧法制备纯ZnO和ZnO:Ce纳米晶,利用XRD、TEM和PL谱研究样品的结构和性能.结果表明:产物粒子形状基本为球形,结晶良好,属六方晶系结构;随着掺杂量的增加,粒子尺寸逐渐减小,说明Ce掺杂能够有效地抑制ZnO晶粒生长.在310nm光的激发下,观察到480～500nm强而宽的可见发射,在此背景上出现487nm和494nm的蓝绿光子发射峰,掺杂样品的发光强度显著增强.蓝光发射主要是由于氧空位与间隙氧之间的跃迁,绿光发射是由于材料表面离子化氧空位中的电子与价带中光激发的空穴之间的复合.     

反应时间对球状及棒状ZnO纳米晶的影响

本实验采用溶液法合成球状及棒状ZnO纳米晶。X射线衍射分析(XRD)显示合成的纳米晶为六方纤锌矿结构ZnO。紫外可见光(UV-vis)光谱和透射电镜(TEM)图表明通过改变反应时间可以控制ZnO纳米棒的长度。随着反应时间从90min延长到360min,纳米棒的长度可以从25nm长大到60nm。同时,纳米晶的室温光致发光谱(PL)具有强烈的近带边发射,在LED和LD等光电器件上有一定的应用前景。     

掺杂Sb^3^＋的ZnO纳米晶敏感材料的性能

用柠檬酸盐法合成了含Ｓｂ＾３＾＋的ＺｎＯ纳米晶，探讨了Ｓｂ＾３＾＋对ＺｎＯ纳米晶结构和介电性能的影响，研究了灼烧温度及时间，杂质对ＺｎＯ纳米晶晶化过程的影响。用Ｘ射线射，红外光谱，热重差热，透射电镜研究了含Ｓｂ＾３＾＋的ＺｎＯ纳米的晶的性能。     

纳米ZnO溶胶的制备及其光学性能

以氯化锌和氢氧化钠为原料,采用多元醇法制备纳米ZnO溶胶。利用透射电镜、荧光光谱和紫外光谱对其进行表征,详细研究了水浴时间和pH值对纳米氧化锌形貌和光学性能的影响。结果表明:随着水浴处理时间的增长,纳米ZnO粒径有所增大,其紫外吸收光谱红移,紫外荧光增强,而黄-绿光荧光强度减弱。随着pH值的增大,纳米ZnO粒子的粒径逐渐减小,紫外吸收光谱蓝移,其紫外荧光逐渐增强。     

稀土氧化物Pr2O3掺杂对高压ZnO压敏电阻性能的影响

采用低温固相化学反应法制备了Pr2O3掺杂的ZnO纳米复合粉体,并用此粉体在不同烧结温度下制备了高压ZnO压敏电阻.采用X射线衍射、比表面测试、透射电镜、扫描电镜等手段对制备的ZnO纳米复合粉体及高压ZnO压敏电阻进行了表征,并与未掺杂ZnO压敏电阻进行了对比研究,探讨了稀土氧化物Pr2O3掺杂对高压ZnO压敏电阻电性能的影响机制.结果表明:较低的烧结温度(1030～1130℃)时,掺杂的稀土氧化物Pr2O3偏析于ZnO晶界中,有活化晶界、促使晶粒生长的作用;同时,Pr2O3掺杂导致1080℃烧结的ZnO压敏陶瓷体中晶体相互交织形成晶界织构,比未掺杂的更均匀和致密,这有助于高压ZnO压敏电阻晶界性能的改善,从而提高其综合电性能.当烧结温度为1080℃时,Pr2O3掺杂的高压ZnO压敏电阻的综合电性能最佳:电位梯度为864.39 V/mm,非线性系数为28.75,漏电流为35 μA.     

Sm_2O_3掺杂CeO_2纳米晶的制备及其生长动力学

本研究以Ce(NO3)3.6H2O和Sm2O3为主要原料,采用共沉淀-喷雾干燥法制备出Sm2O3掺杂CeO2(SDC)的纳米粉末。通过对制得粉体进行DSC-TG、XRD、SEM等表征,研究了SDC纳米晶在煅烧过程中的晶体生长动力学。结果表明:400℃以下,煅烧时间对SDC晶粒尺寸的影响很小,随着温度的升高,其影响逐渐增大,800℃时,煅烧时间对晶粒尺寸的影响很大;但随着煅烧温度的提高,其影响又逐渐减小,在1000℃时,晶粒粒径随着煅烧时间的延长,不再发生变化。根据晶体生长动力学方程,SDC的晶体生长机制在不同温度条件下存在一定差异,在低温下(300-400℃),界面反应占主导;中温下(500℃左右),纳米效应、界面反应与扩散传质的共同作用;高温下(600-800℃),体现为扩散传质。     

氟对锂铝硅系统玻璃结构及析晶的影响

通过引入氟以降低锂铝硅玻璃的高温黏度,使"温度-黏度"曲线适应浮法工艺的需求,并采用激光拉曼光谱、XRD、高温旋转黏度计等测试手段研究氟对锂铝硅系统玻璃的结构及随后析晶的影响。结果表明:氟的引入使母体玻璃网络结构中的[Si(Al)O4]四面体相互之间形成的环结构向小环结构发展,[Si(Al)O4]四面体之间的相互连接程度降低,Si(Al)—O—Si(Al)键的振动减弱,从而能有效地降低母体玻璃的高温黏度。随着氟引入量从0.00mol增加到0.28mol,母体玻璃在晶化过程中析出的主晶相并未发生改变,皆为β-锂辉石固溶体,且析出的主晶相含量随氟引入量的增加而增加。此外,结合Raman光谱分析可以发现,试样中有微量的锐钛矿晶相析出。     

氟、锌共掺杂TiO_2纳米晶的制备与光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了氟、锌共掺杂TiO2纳米晶光催化剂,分别利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱对样品进行表征,并通过降解亚甲基蓝实验评估了样品的光催化性能。XRD与TEM表征结果表明,样品为锐钛矿相,平均粒径约16nm。掺杂后,样品光吸收性能未得到显著改善,但其光催化活性却得到显著提高。掺杂离子F-有利于光催化反应过程中羟基自由基的形成,样品光催化活性因而得到显著提高;共掺杂样品中,随着Zn掺杂量的增加,样品光催化活性呈现先增加后减小的变化趋势,Zn掺杂量为2%时,共掺杂样品的光催化性能最佳。     

声化学法制备均匀分散的ZnO纳米晶(英文)

采用超声化学方法制备ZnO纳米颗粒,透射电子显微镜(TEM)测试结果显示,合成出的ZnO纳米颗粒尺寸均匀,形状规则。而X-射线衍射(XRD)结果表明,提高反应温度可以促进ZnO的生长。因而,对于合成单一分散的ZnO纳米晶而言,声化学方法是一种非常简便的方法。     

新型燃烧合成方法制备α-Fe2O3纳米晶

将聚乙烯醇(PVA)作为络合剂与硝酸铁反应,不调节反应体系的pH值成功地制备出α-Fe2 O3纳米晶。络合物在150℃反应后的产物灰烬经X射线分析,含有部分α-Fe2O3和γ -Fe2O3,产物灰烬经400℃煅烧1.5h后得到的是α-Fe2O3和γ-Fe2O3的混合物,X射线衍射和红外光谱分析的结果显示,此时有机组分已分解完全。在450℃煅烧1 . 5h,γ-Fe2O3全部转变为α-Fe2O3,经透射电镜观察晶粒尺寸在25～35 nm之间,且为球形,在500℃的温度下煅烧得到的产物晶粒比450℃煅烧产物晶粒稍有长大,在25 ～40nm之间。     

稀土掺杂对ZnO-B2O3-SiO2玻璃热稳定性及结构的影响

为了探索镧系与非镧系元素对ZnO-B₂O₃-SiO₂系统玻璃热稳定性及结构的影响, 本研究采用差示扫描量热仪(DSC)和傅立叶变化红外光谱仪(FTIR)开展了La₂O₃和Y₂O₃掺杂对该系统玻璃析晶行为、热稳定性和结构变化的系统研究。结果表明: 当La₂O₃掺杂量大于8mol%、Y₂O₃掺杂量大于6mol%时, 60ZnO-30B₂O₃-10SiO₂系统玻璃开始出现析晶现象; 当La₂O₃掺杂量为4mol%、Y₂O₃掺杂量为2mol%时, 该玻璃的热稳定性能最好。结构研究表明, 少量添加稀土氧化物会使该系统玻璃的网络链接程度提高, 而当掺杂量超过一定量时会使该系统玻璃的网络链接程度降低。     

纳米ZnO对炻瓷砖烧结性能及相变的影响

以六偏磷酸钠在水相中分散纳米氧化锌,并将其添加到炻瓷砖原料中。研究了纳米ZnO的添加量对炻瓷砖的烧结温度、保温时间和烧结后性能的影响。结果表明,在瓷砖粉料中添加纳米氧化锌可显著降低炻瓷砖的烧结温度并缩短保温时间。通过对瓷砖吸水率、破坏强度及尺寸的测量,得出随纳米氧化锌添加量的增加,瓷砖吸水率显著降低,破坏强度升高,而瓷砖尺寸有明显的收缩,使得瓷砖结构致密化。最佳的实验条件是:烧结温度为1050℃,纳米氧化锌浓度为3%,烧结段保温时间为9min。通过对不同烧结温度下材料的相组成进行分析,发现添加纳米氧化锌促进了堇青石(Mg2Al4Si5O18)的分解或加合,促进了锌铝尖晶石(ZnO.Al2O3)和鳞石英的形成,且随着添加量增加,堇青石加合、锌铝尖晶石和鳞石英形成的温度降低,有利于炻瓷砖的烧结。