具有防伪标识功能的纤维素纳微米发光纤维的制备及性能

为制备具有荧光功能的纤维素纳微米发光纤维,将有机稀土发光材料引入到纤维素纺丝溶液中,通过对静电纺丝过程中的各工艺参数的优化,实现对纤维素基本形貌进行在线调控,成功制备了纤维丝束和直径分布较均匀的具有防伪标识功能的新型绿色环保纤维素纳微米发光纤维。场发射扫描电镜和荧光分光光度计的测试结果表明：当纺丝溶液质量分数为3.6%、纺丝电压为16 kV、推进速率为1.4 mL/h时所制备的样品结构和性能最佳;纤维样品的荧光强度随添加的稀土发光材料的增加而增强,当Tb(BAO)₃(Phen)的质量分数为10%时,所制备的样品在紫外光激发下会呈现出较好的荧光,其使用寿命也非常持久,纤维膜的荧光强度在480 d后无明显变化。因此,将纤维素的可降解性和稀土发光材料的优异荧光防伪特性有机结合可制备具有防伪标识功能的纤维素纳微米发光纤维。     

具有超吸水和光能转换功能的PET复合膜的制备及性能

为提高聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)复合膜的吸水性和光能转化功能,以PET薄膜为基材,通过涂覆法将具有较好吸水性能的羧甲基纤维素(CMC)和光能转换功能的有机稀土配合物引入到PET薄膜表面,得到了具有超吸水和光能转换功能的PET复合膜;采用光学显微镜、DSA100型全自动微观动态接触角测量仪、荧光光谱仪等测试手段对样品的组成结构和性能进行分析测试。结果表明:所制备的PET复合膜具有良好的吸水和防雾功能,当聚乙二醇(PEG)与聚乙烯醇(PVA)质量比为1∶1时,所制备的PET复合膜尽管只有2μm的功能层却可在1 s内将薄膜表面的水滴吸收且其吸水率可达27.87%;在60℃水蒸气环境下持续10 h以上,PET复合膜仍然保持透明状态无液滴附着。同时,在紫外灯照射下,PET复合膜的相对荧光强度可达1 715,呈现出亮丽的红光,展现出优异的光能转换功能,有利于植物的光合作用。     

Eu~(3+)掺杂生物多孔硅酸钙发光材料性能

自然界天然存在的微结构可以有效提高材料的性能,特别是分级纳米孔结构被证明可以有效增加材料的光吸收效率。为了提高硅酸钙材料的发光性能,以树叶为模板所制备了Eu3+掺杂硅酸钙发光材料,并进行了光吸收、发光和余辉发光性能的测试。研究结果表明,以树叶为模板所制备的Eu3+掺杂硅酸钙发光材料具有2.5nm、3.0nm、10.0～20.0nm孔径的生物分级孔结构,可以有效增加发光材料的表面积和孔容,使材料有更多的光接触面积来增加光子的吸收,从而增加发光材料被激发活性的比例和Eu3+离子被激发发光的概率并使材料有较高的载流子陷阱密度和较深的陷阱深度,从而有更高的荧光和余辉发光的强度。     

显示用上转换发光材料Er,Yb∶YF3

采用喷射微波燃烧合成法制备上转换发光显示器中的一种上转换发光材料Er,Yb∶YF3.对材料的XRD衍射图谱和效率进行测试,得出其晶粒大小约为30 nm,发光效率为5 lm/W.给出此材料在波长为1064 nm下的3种激光功率激发下的发光光谱.分析材料的上转换发光机理,得到545 nm 和662 nm峰值发光分别是Er3 的4S3/24I15/2和4F9/24I15/2跃迁产生的.Er,Yb∶YF3具有较强的上转换红光和绿光,采用不同的滤色膜可以得到单色的红光或绿光,满足显示对三基色中红色或绿色的要求,并且喷射微波燃烧合成法制备的材料达到了高分辨率显示应用超细粉体的要求.     

显示用上转换发光材料Er,Yb:YF_3

采用喷射微波燃烧合成法制备上转换发光显示器中的一种上转换发光材料Er,Yb∶YF3。对材料的XRD衍射图谱和效率进行测试,得出其晶粒大小约为30 nm,发光效率为5 lm/W。给出此材料在波长为1064 nm下的3种激光功率激发下的发光光谱。分析材料的上转换发光机理,得到545 nm和662 nm峰值发光分别是Er3 的4S3/24I15/2和4F9/24I15/2跃迁产生的。Er,Yb∶YF3具有较强的上转换红光和绿光,采用不同的滤色膜可以得到单色的红光或绿光,满足显示对三基色中红色或绿色的要求,并且喷射微波燃烧合成法制备的材料达到了高分辨率显示应用超细粉体的要求。     

以鱼精DNA为模板制备CePO_4：Eu~（3＋）纳米材料

以鱼精DNA作为模板,利用水热法制得了纯CePO4和掺杂浓度为5%和10%的CePO4：Eu3＋样品,用XRD、TEM、SEM和荧光光谱分析等手段对样品进行了结构和发光性能表征,并对其形成机理进行了初步探讨。结果表明：所制备的样品均为棒状纳米晶体,长度约为30nm~50nm,呈多晶结构,掺杂的稀土离子浓度和种类对材料的荧光光谱强度及紫外光激发下的发光颜色有一定影响。采用这种方法制备的稀土磷酸盐具有较强的荧光强度和均匀的晶体形貌。     

电化学沉积法制备稀土掺杂氧化钇荧光薄膜的发光性能

通过改变氧化钇薄膜中掺杂稀土元素的种类,来控制发光薄膜的荧光发射波长.利用电化学沉积法制备稀土掺杂氧化钇荧光薄膜.电化学沉积法制备的薄膜结晶效果好,掺杂离子分布较均匀,且不需要高温高压或者真空条件,成本很低.所制备的Y2O3:Ln荧光发光薄膜经XRD分析具有立方晶体结构;不同稀土掺杂的氧化钇呈现出不同的表面形貌;掺杂的Ln离子均匀地分布在薄膜中,经测试所有的Y2O3:Ln荧光发光薄膜都显示出较强的发射强度,且发光波长随着掺杂离子的不同而不同:Y2O3:Er3+发绿光,Y2O3:Ce3+发黄绿光,Y2 O3:Sm3+发蓝光,Y2O3:Pr3+发橙光.因此,电化学沉积法可用于制备具有不同发光波长的氧化钇荧光薄膜.     

稀土发光材料NaSrPO4∶Eu2＋,Ce3＋的制备及光谱研究

采用溶胶凝胶法制备了NaSr0.995-XPO4∶0.005Eu^2＋,xCe^3＋系列样品（x=0.01,0.03,0.05,0.07）,并利用X射线衍射及光谱等技术对材料的结构和发光性能进行了表征.XRD分析表明该样品为单相,稀土离子Eu2,Ce3＋的加入并未改变NaSrPO4的晶格结构;荧光光谱分析显示在最大激发波长340 nm的激发下,最大发射波长位于430 nm处,样品发蓝光.Ce3的掺杂可使Eu2的发射强度显著增强,样品的发光强度随着Ce3＋掺入量的增加呈现先增后降的趋势,在浓度大于0.05时,出现了浓度猝灭现象.     

ZL101铝合金表面复合防护膜制备及膜层结构研究

采用阳极氧化和稀土沉积相结合的方法在ZL101铝合金表面制备复合防护膜,确定复合膜的成膜工艺。用表面分析技术对复合膜的结构形貌进行研究,结果表明,复合膜由阳极氧化膜和稀土沉积膜共同构成,且纳米级的稀土颗粒完全封闭了氧化膜的多孔结构,两者在ZL101表面形成完整的复合防护层。     

聚哌嗪酰胺/聚砜纳滤复合膜结构的研究

以哌嗪水溶液和均苯三甲酰氯正己烷溶液，通过油水两相界面聚合在聚砜超滤膜表面形成功能层．制备了超薄聚哌嗪酰胺／聚砜纳滤复合膜，利用衰减全反射傅立叶变换红外技术和X光电子能谱研究了超薄复合膜（TFC）表面化学结构，利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察了膜的形态结构．结果表明．在最初很短聚合时间（〈30s）内基膜表面形成一层聚酰胺脱盐功能层．新生功能层不能阻隔两相界面聚合．使得功能层不断增厚趋于稳定．基膜表层对复合膜通量影响很大，基膜表层越薄，所得TFC通量越大；TFC表面粗糙度与其性能关系密切，适宜的粗糙度可以使其获得高通量和高脱盐率．     

稀土Sm掺杂钙硼硅发光玻璃的微晶化及其荧光增强效应

用高温熔融法制备了掺杂Sm2O3的CaO-B2O3-SiO2(CBS)发光玻璃材料,采用示差扫描量热法(DSC)确定了合适的核化/晶化温度制度.在不同核化/晶化温度制度下制备得到了微晶发光玻璃,并对其结构及光谱学特性进行了研究.X射线衍射(XRD)分析表明:经微晶化的发光玻璃出现了晶体的尖锐衍射峰,随着温度的升高,晶体类型和晶粒尺寸均发生变化.光谱学测试表明:Sm掺杂微晶发光玻璃在404nm激发下出现Sm3+的特征发射峰,峰值波长分别位于566nm、603nm和650nm;发光玻璃的荧光发射峰强度和荧光寿命均表现出随热处理温度的升高先增大后减小的变化,在核化/晶化温度为750℃/800℃条件下制备的微晶玻璃的荧光发射强度和荧光寿命均达到最大值,随着核化/晶化温度的进一步升高,样品的荧光强度和荧光寿命均有所下降.     

发光透光水泥基材料的力学性能与光学特性

为了有效解决水泥基材料的发光和透光性能不好问题,用发光水泥基混合料和自主设计的光纤均布装置制备出发光透光水泥基材料.采用强度试验、荧光分光光度计、亮度计、ESEM等测试手段研究了LTCM的力学性能、发光性能、透光性能与微观形貌.结果表明:光纤体积分数2.18%时,有利于提高LTCM的抗折和抗压强度;随着发光粉和反光粉掺量的增加,LTCM的发光亮度增大,特别是对初始发光亮度有较大影响,LTCM的余辉时间延长.LTCM的透光性足以满足采光要求,可以清晰地显现出物体轮廓或形状,起到了透光显影的作用.     

用XRF基本参数法定量计算多层薄膜的厚度

针对多层薄膜材料，用ＸＲＦ基本参数法定量分析计算多层薄膜试样的厚度，除了考虑直接接受入射束激发产生初级荧光外，还考虑试样中其它元素初级荧光幅射而引起的层间和层内二次荧光。以计算三层膜荧光强度为例，提出各种不同情况下计算初级和次级荧光强度的表面式，讨论二次荧光相对于总强度的贡献。计算方法也能很好地用在大于三层膜及块样的Ｘ荧光强度计算。     

Cu_2O/CuS复合光催化膜的制备及其性能研究

为了提高光催化剂在光催化过程中的循环效率,减少催化剂损失及二次污染,以硫脲为硫源、硫酸铜为铜源,以N,N-二甲基甲酰胺和乙二醇为溶剂,采用两步溶剂热合成法制备了Cu_2O/CuS复合光催化膜.通过扫描电镜(SEM)观察所得膜材料的形貌,用X射线衍射、透射电子显微镜等手段对膜材料的组成进行表征,并且探讨了溶剂热反应的最佳实验条件.以甲基橙(MO)为有机污染物,通过紫外可见吸收光谱考察Cu_2O/CuS复合光催化膜的光催化降解性能、循环利用性能及膜强度.结果表明,所得的复合膜材料由Cu_2O/CuS颗粒组成且均匀牢固地覆盖在基底表面,甲基橙的光催化降解效率可达100%.经过3次循环催化反应,复合膜光催化剂的催化效率依然在99.5%以上,具有良好的循环稳定性,对复合膜进行膜强度测试,催化效率均保持在99%以上,说明Cu_2O/CuS复合光催化膜具有较高的机械强度.     

7-羟基香豆素-LGdH 复合体的合成及发光性质研究

针对有机光活性分子易于聚集、光热稳定性差等缺陷,将有机发光客体引入层状稀土氢氧化物(LRHs)层间,制备有机/无机复合发光材料。利用层板稀土阳离子与层间有机阴离子的协同作用,期望得到发光可调的多色发光材料。通过改进的均匀沉淀法制备了硝酸根型层状钆氢氧化物 NO3-LGdH,采用离子交换法将7-羟基香豆素(7HC)与表面活性剂1-辛烷磺酸钠(OS)共同引入层间得到有机/无机复合体。通过 XRD、IR、SEM、PL等表征了复合体的结构、形貌及发光性质。研究结果表明,有机物7HC在 NO3-LGdH 层板间为横向排布,OS引入可使复合体层间距明显增大,此时7HC可在层间竖直排布。复合体基本保持了 NO3-LGdH 前驱体的拉长六边形片状形貌,但形成了柱状或花状聚集体。改变激发波长可实现发光调控,得到由紫色到蓝色的复合发光材料,为新型有机/无机复合发光材料的开发和研究提供了新思路。     

Eu^3＋掺杂TiO2发光薄膜制备及其发光性能

为了寻找实用、廉价、性能良好的TiO2∶Eu3＋发光薄膜,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2∶Eu3＋纳米发光薄膜.通过原子力显微镜与PL、PLE对样品薄膜的表面形貌和发光光谱进行了表征.研究结果表明：800℃退火的样品薄膜表面起伏不平,无开裂,且颗粒大小比较均匀,表面起伏度约为32nm,用540nm激发光源对800℃退火的TiO2∶Eu3＋发光薄膜进行激发时,样品显示出强红光发射,对应于Eu3＋的5 D0→7F2超灵敏跃迁;且荧光强度随着烧结温度的升高先增强再减弱,800℃时达到最大值,表明存在最佳的热处理温度.     

用微波等离子体技术合成长余辉发光材料

采用微波等离子体法（MWPM）和高温固相法（HTSSM）合成长余辉发光材料SrAl2O4：Eu，Dy，重点比较了微波等离子体制备技术相对于传统工艺在主要参数条件上的差异及对产物形态、结构和性能的影响。X射线衍射分析表明在合适工艺条件下两者合成的产物均为单斜晶系的SrAl2O4，且前者的相组成纯度更高；粒度分析结果证明微波等离子体法合成粉体的粒度较小，且粒径分布更窄；荧光分光光度计测定两种样品的激发光谱和发射光谱，其位置和形状相差不大，峰值波长均分别位于375nm和520nm处，但微波等离子体法的谱强度更高。研究表明微波等离子体技术是一种高效、简便、易于重复和控制的高品质长余辉发光材料合成方法。     

金属膜表面改性研究

以聚四氟乙烯浓缩分散液为制膜液,采用涂敷工艺在金属纤维结膜基体表面制备了一层有机薄膜,使膜的平均孔径从基体金属膜的１０－１５μｍ降低至有机／无机复合膜的０．１μｍ左右,考察了制膜工艺条件对复合膜性能的影响,并选择适宜的工艺条件的水解是一个非常复杂制备了供膜萃取工艺使用的复合膜材料,即改性金属膜。     

Yb3+、Ho3+共掺杂NaYF4上转换发光材料制备及其发光性能

为了提高单结非晶硅太阳能电池的光电转换效率,缓解日益严重的能源和环境问题,采用高温固相法制备了稀土离子Yb3+和Ho3+共掺的NaYF4上转换粉体,并对其进行了X射线衍射测试、扫描电镜以及光致发光测试。对Yb3+和Ho3+共掺的NaYF4上转换发光材料在热处理工艺下的变化进行了研究,分析了表面形貌和相结构对上转换发光性能的影响。发现在980 nm近红外光的激发下,共产生3个发射峰,中心波长分别位于541、649、750 nm,为非晶硅太阳能电池的最佳响应波段,表明该材料可应用于非晶硅太阳能电池提升其电池效率。进一步研究表明：可通过改变退火温度来改变样品的表面形貌和相结构,进而大幅度提高样品的上转换发光性能。在退火温度为700益时,样品呈标准六方相结构、表面致密、粒径均匀、上转换性能提高近40倍。     

电化学沉积法制备Gd2O3∶Eu3+薄膜的发光特性研究

采用电化学沉积法制备Gd2O3∶Eu3+荧光薄膜,通过调节Eu3+离子掺杂浓度来探究具有最佳发光效果的薄膜,利用XRD、SEM,PL光谱和EDS测试分析该种材料的物相构成及表面形貌.结果显示:电化学沉积法制备的薄膜结晶效果好,具有立方晶体结构,掺杂离子Eu3+离子均匀地分布在薄膜中;制备出的荧光薄膜有良好的发光强度,当Gd(NO3)3·6H2O与Eu(NO3)3·6H2O的体积比为10∶1时发光强度最大,但当Eu3+离子掺杂浓度过大时,会出现荧光淬灭现象,电化学沉积法可以制备出具有良好发光性能的荧光薄膜.