O/W型微乳液应用于三线态湮灭上转换介质研究

光子上转换是吸收低能量（长波长）的光发射高能量（短波长）光的过程,在太阳能光伏、光催化等领域具有潜在应用价值而受到广泛研究,然而通常介质采用有机溶剂及绝氧处理都大大限制了上转换的实际应用.本文报道了可用于三线态湮灭上转换过程的新介质-O/W型微乳液,该体系制备简单、无毒环保,无需除氧脱气条件下,上转化发光稳定,具有未来实际应用的潜力.     

9-蒽甲酸/卟啉钯衍生物的pH响应上转换性能

以9-蒽甲酸(9-ACA)为发光剂,八乙基卟啉钯(Pd OEP)为光敏剂,在二者最佳配比〔n(9-ACA)∶n(Pd OEP)=80∶1〕下,构建了对溶液中氢离子和氢氧根离子具备灵敏响应性的上转换发光体系9-ACA/PdOEP。当pH处于4～8以及8～11时,上转换发光强度均与pH呈现良好的线性关系。参比实验中,单一组分9-ACA本身的荧光强度与pH没有呈现线性关系,证明了9-ACA/Pd OEP体系对于pH的宽范围响应来源于光敏剂与发光剂之间的三线态-三线态能量转移(TTET)过程。     

固态上转换材料制备及其性能

以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为固态介质,将PDMS浸泡于光敏剂四苯基卟啉钯(Pd TPP)和发光剂9,10-二苯基蒽(DPA)的甲苯溶液中,干燥后得到上转换固态树脂(Pd TPP/DPA/PDMS)。利用紫外吸收光谱仪、稳态-瞬态荧光光谱仪和半导体激光器考察了液态(Pd TPP/DPA/甲苯)和固态(Pd TPP/DPA/PDMS)两种体系的上转换效率(Фuc)及在空气中的稳定性。结果表明,在相同条件下(半导体激光器发射波长532 nm,功率密度60 m W/cm2),固态上转换效率最高可达26.3%,固态树脂在空气中保持22%的上转换效率可持续在10 h以上,而液态二元体系在空气中保持22%的上转换效率只能持续2 min。     

近红外上转换发光材料的稳定性

利用吸附层媒介机制,采用正硅酸四乙酯（TEOS）包覆近红外上转换材料CaS：Eu,Sm,在其表面生成了一层致密的SiO2膜,可使其发光性能在潮湿空气中不衰减．通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）比较经TEOS包覆改性前后的CaS：Eu,Sm的组分和形貌．同时,用荧光光谱仪测定了包覆前后荧光粉发光性能的变化情况以及在空气中的稳定性．结果表明：先用无水乙醇洗涤试样,再加入TEOS用超声波分散的方法可以在CaS：Eu,Sm荧光粉颗粒的表面包覆一层SiO2膜,能显著地提高荧光粉的化学及发光稳定性．     

环糊精增强金属卟啉/蒽衍生物上转换及其应用

以2-氯-9,10-二甲苯基蒽(DTACl)为发光剂,分别与不同的光敏剂[四苯基卟啉钯(PdTPP)和四苯基卟啉铂(Pt TPP)]构成二元体系(PdTPP/DTACl和Pt TPP/DTACl),并用不同的环糊精(a-CD、b-CD或g-CD)包络发光剂,构成光敏剂/发光剂/CD三元体系。利用紫外分光光度计、荧光光谱仪、二极管泵浦固态激光器、色度计对二元体系及三元体系进行了光谱性能测试,考察了光敏剂的三线态寿命和环糊精包络效应对上转换效率的影响。结果表明,在532 nm低功率(60 m W/cm2)半导体激光器激发下,PdTPP/DTACl和Pt TPP/DTACl体系的上转换效率分别达10.33%和7.15%;PdTPP的三线态寿命(9.63ms)长于Pt TPP的三线态寿命(6.41ms)。在PdTPP/DTACl体系中加入b-CD,上转换效率可提高至12.82%;将获得的蓝光上转换PdTPP/DTACl/b-CD辐照香豆素水溶液(Pt/WO3半导体为催化剂),20 min后即出现7-羟基香豆素的荧光发射峰(469 nm),表明蓝光上转换PdTPP/DTACl/b-CD可催化香豆素转化为7-羟基香豆素。     

上转换材料的制备及发展

上转换材料能将人眼看不见的红外光转变为可见光。这一特性使得上转换材料的研究日益增多,在激光技术、光纤通讯技术、生物分子标记、光信息存储和显示等领域都已经有所应用。文章对上转换材料的发展状况、种类及制备进行了介绍。     

PDMS基上转换材料的制备与光催化应用

将光敏剂四苯基卟啉钯（PdTPP）和湮灭剂9,10-二苯基蒽（DPA）溶解于甲苯，在Tween 20的乳化作用下与去离子水配制成O/W上转换微乳液；进一步与二甲基硅氧烷共混，将O/W上转换微乳液体系负载于固化后的聚二甲基硅氧烷（PDMS）中，制得基于三线态-三线态湮灭（TTA）机制的PDMS固态上转换树脂材料。在半导体激光器（532 nm，70 mW/cm2）激发下，固态上转换材料可发射强的绿转蓝上转换荧光，固态上转换效率最大可达22%。将该材料应用于光电流响应和光催化降解过程中：三电极体系在PDMS固态上转换树脂上转换荧光的照射下，获得了0.9 μA的光电流，证明了光电流的产生源于上转换蓝光对ZnCdS薄膜的照射；Pt/WO3粉末存在和固态上转换蓝光照射的条件下，罗丹明B染料降解作用显著，最大光降解效率达到82.3%。     

稀土金属掺杂上转换材料发光机理与效率

稀土金属掺杂上转换发光材料的发光效率低,限制了其在环境科学、新能源工程、生物医疗等领域的应用。在上转换发光机理概述的基础上探讨了提高上转换发光效率的方法。     

基于上转换发光材料光催化的研究进展

综述了上转换发光材料在光催化领域的研究现状。首先概述了上转换光催化剂的合成方法,并进一步通过阐明不同制备方法对上转换材料光催化性能的影响,分析了上转换光催化剂面临的问题;然后表明了上转换发光材料在光催化和环境净化领域中的应用前景;最后,对上转换发光材料在光催化领域的未来发展趋势做出了展望。     

上转换发光材料研究及应用

稀土掺杂的上转换材料由于独特的光学性能在激光、显示、生物医学、军事等领域都有极大的应用价值,但上转换材料较低的发光效率限制了它应用的发展。文章总结了上转换材料发光机理组成特点制备方法主要应用领域,评述了各方面优缺点。     

掺杂上转换纳米粒子的温敏性发光水凝胶的制备及性能

采用水热法,以聚乙烯亚胺(PEI)为表面改性剂,合成了水分散性较好的上转换纳米粒子(UC@PEI NPs)。考察了溶剂组成、反应时间、PEI分子量与加入量对UC@PEI NPs发光强度的影响,并进行了表征。结果显示:V(H2O)∶V(EG)=1∶1,PEI(Mw=10000)加入量为1.2 g,并于200℃反应8 h为最优合成条件。随后在UC@PEI NPs、聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)存在下,丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺发生自由基聚合,制备复合水凝胶,采用SEM、拉伸试验机、发光光谱仪进行形貌、机械强度和发光温度响应性的表征。结果表明:该互穿网络结构复合水凝胶反复脱水溶胀后,材料保持完好,平均脱水率和溶胀率为81.18%和61.38%;应力作用下的应变量达到251.10%,机械强度为22.92 kPa;在980 nm近红外光激发下,当温度从20℃升至48℃时,540 nm处(Er3+, 4S3/2→4I15/2)的发光强度减少42.64%,而当温度下降,发光强度可逆回升。说明该复合水凝胶具有可逆的上转换发光温度响应性,材料稳定性和拉伸性良好,并且有一定的机械强度。     

Y2O2S:Yb,Ho上转换发光材料的制备及性能

利用硫熔法制备了不同浓度的Yb和Ho掺杂的Y2O2S:Yb,Ho上转换发光材料。采用X线衍射仪、扫描电镜和荧光光谱仪对粉体的相组成、形貌和上转换发光性能进行表征。结果表明:不同浓度的Yb和Ho掺杂后没有改变Y2O2S的晶体结构;颗粒形貌较为规则,多呈现多面体状,分散性较好,颗粒表面很光滑;在980nm激光激发下,Y2O2S:Yb,Ho呈现出以绿光发射为主的上转换荧光,Yb的最佳掺杂量为8%(摩尔分数),Ho的最佳掺杂量为2%(摩尔分数),Ho3+和Yb3+掺杂浓度可显著影响不同颜色发射峰的强度;对激活离子Ho3+来说,同类离子之间发生能量传递和交叉弛豫行为,导致上转换荧光强度发生猝灭;对敏化离子Yb3+来说,Yb3+吸收能量,以热的形式释放出来,产生杂质猝灭。     

高固含量苯丙微乳液的合成研究

采用单体预乳化聚合法,以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为单体,制备了苯丙微乳液,研究了合成温度、引发剂浓度等反应条件对苯丙乳液性能的影响。研究结果表明:当引发剂浓度为单体质量的0.7%,软硬单体的质量比为4∶6时,反应温度为85℃时,苯丙微乳液的综合性能良好。     

磁性碳基固体磺酸催化剂的制备及其催化性能研究

以自制纳米四氧化三铁、葡萄糖、发烟硫酸为原料,采用水热合成法制得了具有磁性的碳基固体磺酸催化剂.利用SEM、FTIR、VSM和TG等手段对催化剂进行了表征,评价了催化剂用于纤维素水解的催化活性.结果表明：在最佳炭化温度160℃、最佳磺化温度70℃下制备的催化剂的表面酸量达1.43 mmol·g-1,纤维素水解中的总还原糖（TRS）产率和葡萄糖产率分别达到48.2％和27.6％;且催化剂具有强磁性,可实现与产物的快速分离.     

无机非金属固体浮力材料的研制

以偏高岭土、矿渣与钠水玻璃反应生成的地聚物为基体材料,通过填充大量空心玻璃微珠制备了密度低、强度高的无机非金属固体浮力材料,研究了反应体系液固比、矿渣加入量、固化温度及时间对材料密度和抗压强度的影响,并对其吸水性和耐高温性能进行了测试.研究结果表明:当体系液固比为1.5,矿渣加入量为20％,固化温度及时间分别为60℃和24 h时,制得的无机非金属固体浮力材料的综合性能较好,密度和抗压强度分别为0.78 g/cm3和17.0 MPa,且材料具有较低的吸水率及较好的耐高温性能,可达到550℃.     

环氧树脂基固体浮力材料的研制及表征

采用空心玻璃微珠填充环氧树脂研制固体浮力材料。间苯二胺 (MPD)、顺丁烯二酸酐 (MA)、二氨基二苯砜(DDS)及 593四种固化剂对比研究表明,MPD和DDS环氧树脂固化体系轴向压缩强度可达 210MPa。γ 氨丙基三乙氧基硅烷(KH—550)偶联剂在无机玻璃微珠与有机环氧树脂的复合过程中,可增加环氧树脂与微珠之间的亲合,电镜照片观察到微珠与环氧树脂间无界面沟隙,粘结界面均匀。空心玻璃微珠质量填充量为 25%时,复合材料密度降低至 0. 61g/cm3,轴向压缩强度仍能保持在 40MPa以上。     

固体电解质的制备及其在锂氧电池性能研究

本文提出了将高离子电导率的全固态电解质Li1.4Al0.4Ti1.6(PO3)4(LATP)用于锂氧电池。用Pechini法成功的合成了全固态电解质，采用X射线荧光衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和电化学性能分析其性能。结果显示，LATP不仅具有较高的离子导电性，而且LATP作为固体电解质，具有更高的放电平台。同时，LATP固体电解质能降低电解质的分解，从而能够减少放电产物的生成。因此，LATP玻璃陶瓷固体用于锂氧电池提高了锂氧电池的热稳定性并且降低了锂氧电池热膨胀。LATP固体电解质利用在可再充电锂氧电池中具有良好的前景。