Al3+-Ce3+共掺杂纳米SiO2的发光性能

采用溶胶-凝胶技术制备了Al3+-Ce3+共掺杂的纳米SiO2,并对其进行H2气氛中700～800℃的热处理.采用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、Fourier红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、紫外-可见分光光度计(ultraviolet-visible spectrophotometry,UV-Vis)及荧光光谱仪观察并测试掺杂改性纳米SiO2的形貌及光学性能.结果表明,掺杂纳米SiO2中存在两个起源小同的383nm发光带:一个为由245nm激发产生的383nm和402nm双峰结构的发光带.该发光起源于纳米SiO2的本征缺陷中心;另一个为由314nm激发产生的383nm宽带发光,该发光带起源于掺杂的Ce3+;并且研究了该发光带强度与Al3+的掺杂浓度以及热处理温度的关系.     

Cu2+离子掺杂纳米SiO2材料中346 nm光致发光带

采用溶胶一凝胶技术制备了Cu^2＋掺杂纳米SiO2材料,测量了材料的光致发光性能。X射线衍射及透射电子显微镜测试结果表明：Cu^2＋掺杂纳米SiO2材料具有微晶结构,颗粒尺寸为20-30nm。对其光致发光谱的测定显示：微量Cu^2＋掺杂的样品在220nm激发时存在着唯一的很强主峰,位于346nm左右的紫外发光峰。通过对比不同掺杂浓度、不同煅烧温度及氢化处理对该紫外峰的影响,对346nm紫外发光峰可能的起源进行了初步探讨。     

La^3＋，Ce^3＋及Fe^3＋的共掺杂对TiO2

通过溶胶-凝胶法分别制备了La^3＋-Ce^3＋共掺杂及Fe^3＋-Ce^3＋共掺杂的TiO2纳米粉体。利用透射电镜（TEM）对粒子的形貌和粒径进行了表征，并用分光光度法研究了粉体对甲基橙溶液的降解。通过分析共掺杂离子的掺杂量和样品的煅烧温度对降解率的影响，对所制备粉体的光催化性能进行了研究。结果表明，La^3＋-Ce^3＋共掺杂的TiO2粉体其光催化活性有较大提高。     

La-Co共掺杂纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La-Co共掺杂的纳米TiO2光催化剂并对其进行了DTA和XRD分析。以9W紫外灯为光源,考察了催化剂组成、光照时间及催化剂加入量等因素对纳米TiO2光催化降解亚甲基蓝性能的影响。结果表明：与不掺杂及La单掺杂相比,La-Co共掺杂能明显提高纳米TiO2的光催化活性。其中,La0.125Co0.04/TiO2的催化效果最佳。当反应温度40℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.60g/L时,50min的降解率可达100%。     

Fe,N共掺杂TiO_2/SiO_2复合材料的制备及光催化性能

采用溶胶—凝胶法制备了掺杂不同量Fe,N的TiO2/SiO2复合纳米粒子。通过红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜等对制备的样品的结构和形貌进行表征。以甲基橙水溶液的光催化降解为模拟反应,在紫外光照射下评价了样品的光催化活性。结果表明:Fe,N共掺杂TiO2/SiO2为核壳结构,SiO2核与TiO2壳间形成了Ti—O—Si键。由于金属Fe3+离子抑制光生载流子的复合,非金属N降低了TiO2/SiO2的带隙能,Fe,N共掺杂的协同作用使复合TiO2/SiO2具有更好的光催化性能。共掺杂0.05%Fe及0.05%N的TiO2/SiO2复合光催化粒子的催化活性最高,光照1h后对甲基橙的降解率提高到52%。     

硼银共掺杂二氧化钛材料的制备及光催化性能的研究

以钛酸四丁酯为钛源,硝酸银和硼酸为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法制备硼银共掺杂二氧化钛催化剂,采用紫外可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射光谱(XRD)对样品进行表征。以400W金卤灯为光源降解20mg/L甲基橙溶液,光照30min分别探究Ag摩尔分数、B摩尔分数、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对光催化剂性能的影响。结果表明,银硼共掺杂二氧化钛是结构不规则、大小不均匀的块状颗粒,硼、银离子成功掺入TiO2中。硼银元素的掺入使TiO2的光谱响应范围向可见光方向发生了明显红移。当煅烧温度为400℃,煅烧时间为2h,Ag摩尔分数为1.2%,B摩尔分数为6mol%时,Ag-B-TiO2降解效果最为显著,降解率为89.47%。     

Eu~(3+)掺杂TiO_2光催化剂的制备及废水处理性能研究

以钛酸四正丁酯、氯化铕为原料,采用溶胶-凝胶法合成了Eu3+掺杂纳米TiO2光催化剂,借助X-射线粉末衍射(XRD)及UV-Vis测试手段对样品进行了表征,并以罗丹明B为模型污染物考察了Eu3+掺杂量对样品光催化活性的影响规律。XRD分析表明,所得粉体均为锐钛矿相纳米TiO2,且Eu3+掺杂后随着掺杂量的增加,纳米TiO2特征衍射峰宽化,强度降低;UV-Vis光谱分析表明,适量铕掺杂使得催化剂在400~600 nm的可见光区对光的吸收显著增强,对光具有更高的利用率;以罗丹明B为降解物的光催化实验表明,当Eu3+掺杂量为0.5%时其光催化活性最好,并将该光催化剂用于炼油厂废水的处理,对其实际应用进行了探索。     

La3+,Ce3+及Fe3+的共掺杂对TiO2粉末光催化性能的影响

通过溶胶-凝胶法分别制备了La3 -Ce3 共掺杂及Fe3 -Ce3 共掺杂的TiO2纳米粉体。利用透射电镜(TEM)对粒子的形貌和粒径进行了表征,并用分光光度法研究了粉体对甲基橙溶液的降解。通过分析共掺杂离子的掺杂量和样品的煅烧温度对降解率的影响,对所制备粉体的光催化性能进行了研究。结果表明,La3 -Ce3 共掺杂的TiO2粉体其光催化活性有较大提高。     

节能灯光响应Ce-Fe共掺杂纳米TiO_2的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备了Ce、Fe共掺杂的纳米TiO_2光催化剂.以节能灯为光源,考察了催化剂组成、催化剂加入量、反应温度等对其光催化降解亚甲基蓝性能的影响.结果表明:与不掺杂及Ce、Fe单掺杂相比,Ce-Fe共掺杂能明显提高纳米TiO_2在节能灯照射下的光催化活性.其中,Ce_(0.062)5Fe_(0.004)/TiO_2的催化效果最佳,当反应温度50 ℃,反应液pH值5.33,催化剂加入量0.313 g/L 时,4 h的降解率可达96.00%.XRD分析结果显示,催化活性较好的催化剂均为锐钛矿和金红石的混晶,晶粒尺寸在20～30 nm之间.     

稀土离子(La3+、Y3+)掺杂对纳米TiO2光催化剂性能影响分析

实验以钛酸四正丁酯为前驱物，以无水乙醇为溶剂，以盐酸为抑制剂，用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2粉体。同时，为了提高光催化剂的活性，进行了稀土离子（La^3＋、Y^3＋）的掺杂改性。通过将掺杂前后的光催化剂进行比表面（BET）、吸收光谱、光催化降解实验，找到掺杂La^3＋、Y^3＋降解硝基苯的最佳掺杂量。各种实验结果表明：掺杂后的样品光催化活性得到明显提高而且存在一个最佳值，La^3＋为0．5％、Y^3＋为1．5％，在日光灯下也产生了较好的光催化降解效果。     

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。     

Fe、N、La共掺杂TiO2光催化剂的制备及可见光下降解甲基橙的研究

通过溶胶凝胶法制备Fe、N、La共掺杂TiO2光催化剂,在可见光条件下降解甲基橙模拟染料废水,研究共掺杂光催化剂的制备条件和工艺条件对其催化活性的影响。结果表明,共掺体系的优化掺杂量为n(TiO2):n(Fe):n(N):n(La)=1:0.2%:10%:0.2%,温度550℃下焙烧3 h;此掺杂量下催化剂活性最佳,投加量1 g/L的TiO2在可见光下对质量浓度70 mg/L的甲基橙溶液有良好的降解效果,反应3 h降解率达到73.07%。     

铁铈共掺杂TiO2纳米复合体的制备及光催化性能

采用微乳法制备了纯TiO2纳米粉体、Fe掺杂TiO2(Fe-TiO2)、Ce掺杂TiO2(Ce-TiO2)和Ce、Fe共掺杂TiO2(Fe/Ce-TiO2)纳米复合体。通过X射线衍射、扫描电镜和紫外漫反射光谱等对样品的结构和形态进行表征。以甲基橙溶液为标准模拟降解物,对Fe/Ce-TiO2、Fe-TiO2、Ce-TiO2和纯TiO2光催化降解性能进行评价。结果表明:Fe、Ce掺杂后TiO2的光催化性能明显提高,原因是Fe、Ce掺杂不仅能抑制TiO2晶粒生长,提高TiO2的热稳定性和比表面积,而且能够拓展TiO2的吸收波长范围至可见光区,降低了光生载流子的复合几率。共掺杂对TiO2光催性能的提高具有双重效应,使Fe/Ce-TiO2光催化活性明显高于Fe-TiO2的和Ce-TiO2的。500℃制备的Fe/Ce-TiO2对甲基橙降解效果最佳,归功于热处理温度对晶型和晶粒尺寸的影响。     

微乳液法制备纳米球形YAG:Ce3+荧光粉及其发光性能

采用反相微乳液法,以水/曲拉通X-100/正己醇/(环己烷 正己烷)为微乳体系,铝(Al)、钇(Y)和(Ce)的硝酸盐和氯化物作为起始反应物,氨水作为沉淀剂,成功制备了纳米球形铈掺杂钇铝石榴石(cerium doped yttrium aluminum garnet,YAG:Ce3 )荧光粉.实验表明:单相YAG可以在800℃合成,比周相反应法合成温度(1 500℃)大幅度降低.用失重-差热分析仪、Fourier变换红外光谱仪、X射线衍射仪、透射电镜、荧光分光光度计等对粉体特性进行了表征.结果表明:粉体颗粒粒径约为50nm,粒度分布均匀,球形度好,分散性好,粉体的激发光谱为双峰结构,主激发波长为469nm,发射波长为532nm,适用于白光发光二极管.     

镁铟共掺杂铌酸锂晶体的生长及光学性能

在同成分铌酸锂(LiNbO3,LN)体中掺入3%(摩尔分数,下同)MgO,并分别掺入0.5%,1%,1.5%In2O3,用提拉法生长了一系列Mg:In:LN晶体.通过紫外坷见吸收光谱测试确定了晶体样品的组成和缺陷结构.通过透射光斑畸变法检测Mg:In:LN晶体抗光损伤能力.结果表明:Mg:In:LN晶体抗光损伤能力比纯LN晶体提高2个数量级.以波长为1 064nm的Nd:YAG激光为基频光源,对Mg:In:LN晶体的倍频性能进行了测试.结果表明:Mg:In:LN晶体的相位匹配温度在室温附近,Mg:In:LN晶体的倍频效率要高于In:LN晶体和Mg:LN晶体.     

浸渍法制备B、N和Ce共掺杂TiO2光催化剂

采用浸渍法制备出B、N和Ce共掺杂TiO2光催化剂,并用SEM等表征了其结构特征.以酸性大红染料溶液的光催化降解为探针反应,考察了制备条件对共掺杂TiO2催化剂活性的影响.结果表明,在600℃,当B、N和Ce的原子比为2:2:0.1,焙烧3 h时,光催化剂活性最大,大红染料的降解率达到90%.     

热压碳化硼氧化行为及其对摩擦特性的影响

研究了热压碳化硼在973－1273K的氧化行为及其对摩擦性能的影响。氧化试样用X射线衍射分析其成分。用电子显微镜观察其微观形貌。结果表明,氧化试样表面生成一层薄而透明的B2O3薄膜。由于B2O3与B4C材料的热膨胀系数相差甚远,因而冷却时发生龟裂B2O3继而与空气中的水蒸汽发生反应,生成白色的H3BO3。H3BO3是一种固体润滑剂,当其出现于碳化硼摩擦副表面,可将摩擦系数由未经氧化处理的B4C／B4C摩擦副的0．25－0．35降至0．05左右,但氧化温度达1273K时,由于表面氧化腐蚀较严重,可能造成表面颗粒剥落,不利于降低摩擦系数。     

Gd2O3:Eu荧光粉体的制备及其发光特性

分别采用溶胶-凝胶/燃烧合成结合法和共沉淀法合成了Gd2O3:Eu粉体,借助X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、分光光度计等分析手段,对比研究了两种工艺制备Gd2O3:Eu荧光粉体的物相组成、形貌及荧光特性.结果表明:共沉淀法合成的Gd2O3:Eu为立方相;溶胶-凝胶/燃烧合成法制备的Gd2O3:Eu为单斜相.溶胶-凝胶/燃烧合成法制备的Gd2O2:Eu粉体蓬松、多孔,但存在一定程度的团聚.共沉淀法制备的立方相Gd2O3:Eu粉体在610 nm处呈现Eu2 的特征荧光;溶胶-凝胶/燃烧合成法制备的单斜相Gd2O3:Eu的发射波长产生红移,其中最强的2个发射峰起源于Eu3 的5D0→7F2跃迁,分别位于612 nm和621 nm.两种工艺制备Gd2O3:Eu粉体荧光特性的差异是由Eu3 在这两种粉体中所处晶格结构的对称性差异引起的.     

纳米结构Bi2S3的制备及其发光特性

以硝酸铋和硫化钠为原料,用两步水热法于100℃成功制备了正交晶系Bi2S3微米环:又以硝酸铋和硫脲为原料,采用一步水热法于150℃ 制备了同属于正交晶系的Bi2S3纳米棒.分别以X射线衍射仪、场发射扫描电镜,透射电子显微镜和荧光分光光度法等测试手段对最终产物的物相、形貌和性质进行了表征,探讨了Bi2S3微米环的形成机理.结果表明:Bi2S3微米环的内径为1～1.5μm、外径为1.5～2μm,由均尺寸大约为100m 的纳米晶粒组装而成.Bi2S3纳米棒的直径约125nm、长度为1～2 μm.Bi2S3微米环和纳米棒状Bi2S3的发光峰分别位于447nm处和470nm处,Bi2S3 微米环发光峰的位置相比于Bi2S3纳米棒的发光峰位置明显发生了蓝移.