补偿离子掺杂与烧成温度对SrTiO_3∶0.002Pr^(3+)材料的红色发光特性的影响

采用高温固相反应法合成SrTiO3∶Pr3+系发光材料,利用荧光光谱、XRD等分析手段,研究了工艺参数,如不同价态K、Ca和A l离子掺杂,以及1 050~1 300℃不同烧成温度对SrTiO3∶Pr3+体系发光性能的影响,以获得具有较好综合发光性能的SrTiO3∶Pr3+系发光材料。选择不同价态补偿离子掺杂是为了研究电荷补偿作用机制对该类材料发光性能的作用。结果表明:随着烧成温度的升高,磷光体发光强度先增加后减弱,在1 150℃烧成的材料其发光强度最大。无补偿掺杂与K、Ca或A l离子掺杂的所有样品均发出源于Pr3+的1D2→3H4跃迁的610 nm红色光。在不同价态补偿离子掺杂样品中,以掺A l的SrTiO3∶Pr3+体系发光强度最好;其发光强度比无补偿离子掺杂SrTiO3∶Pr3+材料的发光强度提高10倍左右。另一方面,与A l离子具有类似的引入阴离子电荷缺陷的K离子掺杂材料的发光强度则基本没有变化,其发光强度与没有电荷补偿作用的无掺杂及Ca离子掺杂SrTiO3∶Pr3+材料相似。上述实验结果可从电荷缺陷及微观固溶结构两方面的联合作用机制进行解释。在引入电荷缺陷的掺杂体系中,只有在发光离子PrS+r最近邻的Ti格位引入的电荷缺陷才能有效地起电荷补偿作用,达到增强发光强度的作用。研究结果给出了合理的制备工艺条件,并且提供了一种可有效提高发光强度的补偿离子掺杂的选择依据。

Y_2O_2S:0．03Eu,0．03Ti的长余辉特性及Ti向Eu^(3+)的余辉传能机制

采用高温还原法合成了Eu,Ti共激活橙红色Y2O2S长余辉发光材料,并测量了Y2O2S:0．03Eu,0．03Ti磷光体的荧光光谱,余辉分辨和余辉衰减曲线谱．实验结果表明, Y2O2S:0．03Eu,0．03Ti磷光体的发射谱由一系列Eu3+离子内部能级跃迁的尖峰组成;余辉分辨谱则不同,由一个主峰位于565nm的宽发射带和一系列波长范围位于500nm以上的窄发射带两种峰形组成,可分别归为Ti离子的宽带余辉发射和三价Eu3+的线状余辉发射．分析认为,样品中存在Ti余辉发射向Eu3+内部能级间产生选择性的余辉传能机制,从而导致 Y2O2S:0．03Ti,0．03Eu磷光体中同时出现两种发光中心离子的余辉分辨谱现象．

水热法制备纳米TiO2的可见光波段光催化活性的溶剂效应

采用单乙醇、丙酮、吡啶、二元以及三元混合有机溶剂的有机溶剂水热法合成高分散纳米TiO2粉体,通过XRD,TEM和DTA-TG等手段研究合成的粉体物相与表面吸附特性,以及可见光光催化降解效率.结果表明:在颗粒尺寸与晶型差别不大的各种溶剂制备粉体中,含丙酮单元、二元及三元溶剂制备TiO2粉体光催化效率在76%-89%;而单乙醇、乙醇-吡啶二元溶剂制备的光催化效率很低,均在15%以下.分析表明,可见光波段光催化效率与表面吸附物结构、基团与其极性等密切相关:碳链结构溶剂中,含中极性羰基的丙酮溶剂吸附的粉体光催化效率,远高于含强极性羟基的单乙醇、乙醇-吡啶溶剂吸附粉体的光催化效率.)

Ca_(1-x)Zn_xTiO_3∶Pr^(3+)的固溶特性及其发光性能

通过高温固相合成法制备了名义组成为Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+(x=0.0~0.20)的红色发光材料,采用XRD和光谱等手段研究微量Zn掺杂的单相Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+材料的晶体结构参数与发光性能,分析了等价Zn2+的掺杂对固溶体结构参数与发光性能的影响规律。结果表明,在x≤0.01微量Zn掺杂时,Zn取代Ca形成单相Ca1-xZnxTiO3∶0.002Pr3+固溶;其晶胞参数和晶胞体积,260和330 nm两激发带以及610nm发射峰强度均随Zn掺量增加快速减小,且发光强度与晶胞参数的变化规律相吻合。分析表明这种变化与Zn取代Ca形成的固溶结构有关。

固态配料和硝酸盐共沉淀配料制备Bi(Pb)—Sr—Ca—Cu—O系高温超导相的工艺比较

用固态配料和硝酸盐共沉淀配料制备了各组份为(Bi_(1.85)Pb_(0.40))Sr_(1.95)Ca_(2.05)Cu_(8.10)的超导材料,研究了两种不同制备工艺对Bi系超导相形成过程、超导电磁性能和显微结构的影响.实验发现,由共沉淀制备的样品T_(c(zero))稳定性好,T_(c(zero))均在107.5K以上.SEM观察表明:共沉淀法制备的样品中超导相颗粒比固态配料制备的要细小、均匀,颗粒间连结紧密,与T_(c(zero))结果相符.但XRD相分析结果显示:固态配料样品中高温相含量高于共沉淀配料,共沉淀配料制备作品中高、低温相同时存在,但其交流磁化率—温度曲线上仅在120K附近出现相应于高温相的抗磁信号.研究认为,这是由于共沉淀配料烧成时,高温相容易在部分液相参与下,在低温相表面通过反应成核生长,导致在形成的高温相内部包裹有残余低温相的“内芯”.依此包裹模型可自洽地解释X射线相分析与电、磁性能测定结果间的矛盾,讨论了Bi系高温相的形成机理,为选择合理的制备工艺提供了依据.

Bi系单相性高温超导相的研究

选择名义组份(Bi_(1.85)Pb_(0.40))Sr_(1.95)Ca_(2.05)Cu_(3.10)用固相反应以不同途径制备Bi系超导体。用直接合成法和分步合成法均可制备Bi系单相性高温超导相;研磨重烧和掺高温相作晶核剂可极大地促进高温相的形成,缩短了获得单相性高温超导相的时间,结合样品的超导电磁测量结果进行了分析。

水热法合成在可见光照射下具有高催化活性的纳米TiO_2催化剂(英文)

以丙酮为溶剂 ,采用水热法在 2 4 0℃合成了表面吸附有机物的纳米TiO2 粉体光催化剂 ,并采用XRD ,TEM ,UV Vis和DRS等技术对催化剂进行了表征 .结果表明 ,合成的纳米TiO2 催化剂在可见光激发下具有良好的光催化降解甲基橙的性能和较好的热稳定性 .经 180 ,2 5 0和 36 5℃热处理后 ,催化剂的晶型和尺寸没有变化 ,但催化剂表面吸附的有机物发生了明显变化 .催化剂表面吸附的有机物、可见光波段的光响应性能和可见光下催化降解甲基橙的效率之间存在良好的关联性 ,催化剂表面吸附适量的有机物可提高纳米TiO2 催化剂在可见光波段的光响应性能 。

可见光响应型窄带隙半导体光催化材料的研究及应用进展

近年来,窄带隙半导体材料因具有吸收太阳光可见波段能量、可见光催化降解有机物及可见光解水制氢的优异特性而成为新型半导体材料的研发热点。综述了以TiO2为代表的传统半导体材料掺杂体系以及全新组成材料体系等两大类具有窄带隙半导体特性的材料种类、光催化性能的影响因素、材料制备工艺以及应用前景,并在此基础上展望了研究与发展方向。

多孔陶瓷制备工艺及应用研究进展

多孔陶瓷因其独特结构和优异性能成为近年来陶瓷材料领域的一个研究热点。综述了多孔陶瓷制备工艺的特点和新进展,重点评述了近年来为提高材料特性、拓宽应用领域而开发的新型制备工艺技术;并对多孔陶瓷在相关领域,特别是当前一些热点领域的应用进行了介绍。在此基础上,提出了今后值得关注与研究的方向。

量子尺寸纳米TiO2的荧光及漫反射光谱

以钛酸丁酯Ti(OBu)4和乙醇C2H5OH为前驱物,先制备钛酸丁酯溶胶,陈化后放入高压釜中进行水热反应得到具有不同粒径的量子尺寸纳米TiO2粉末;研究其荧光发射光谱和紫外-可见漫反射光谱.结果表明:随粒径变小,纳米TiO2粉末的荧光发射光谱没有蓝移现象;而紫外-可见漫反射光谱则向短波方向移动,发生了"蓝移".对不同粒径纳米TIO2粉末的光学吸收带隙进行了计算.

半导体TiO_2光催化剂及其有机光敏化研究进展

半导体TiO_2光催化研究是当今化学、材料和环境科学等学科研究的一个热点领域。比较评述了通过掺杂改性、结构修饰和有机光敏化拓宽TiO_2可见光波长响应范围和提高光催化量子效率等的研究进展、面临的主要问题和发展趋势。

助熔剂对Y_2O_2S∶Ti长余辉磷光体发光性能的影响(英文)

用高温固相还原法合成了无稀土激活离子Y2O2S∶0.09Ti长余辉发光材料,研究了 Li2CO3,Na2CO3,K2CO3,K3PO4和K2HPO4等 5种助熔剂对Y2O2S∶Ti磷光体发光性能的影响。结果表明:除了 K2HPO4外,加入 Li2CO3,Na2CO3, K2CO3与 K3PO4助熔剂均可得到单相Y2O2S∶Ti晶体。发射光谱结果显示:不同助熔剂的加入并没有改变样品发射谱主峰位置(565 nm),但对其峰强度产生明显影响。助熔剂也显著改善了Y2O2S∶Ti的余辉亮度,特别是Li2CO3。10 min衰减时,Y2O2S∶Ti样品的余辉亮度从加 K2CO3助熔剂的0.15 mcd/m2增加到加Li2CO3助熔剂的10.1 mcd/m2。用紫外光激发样品,移去光源后,加Li2CO3助熔剂合成的样品在暗室中的余辉时间可持续达 5 h(0.32 mcd/m2) 。

可见光波段高光催化活性纳米TiO2制备及性能

在乙醇-丙酮-吡啶混合溶剂中,以钛酸丁酯为反应前驱物,用有机溶剂水热法合成了高分散的纳米TiO2粉体.可见光激发下,所合成粉体对甲基橙具有高的光催化降解率.通过XRD,TEM和DTA-TG等手段分析了物相结构、颗粒尺寸和吸附特性,并与溶胶-凝胶法样品以及商品P25粉体对比.结果表明3种粉体在表面吸附物方面差异明显.水热法样品的表面吸附物量最多,并且发现该样品在265℃热处理过程中,可见光波段的光催化活性随DTA曲线268℃放热峰对应的表面吸附物减少而提高.分析表明,在乙醇-丙酮-吡啶混合溶剂中制备的纳米TiO2粉体的高光催化活性与表面吸附物有关.

水热合成温度对纳米TiO_2特性及其可见光波段光催化性能的影响

以乙醇丙酮吡啶为溶剂,采用水热法制备了在可见光波段(≤450nm)具有良好光催化活性的纳米TiO2粉体.通过XRD、TEM、DTA、漫反射谱(DRS)与光电压谱等手段,研究了水热合成温度及250℃热处理对合成纳米TiO2粉体的材料特性,以及在可见光激发下纳米TiO2对甲基橙光催化降解的影响.结果显示,纳米TiO2晶型(锐钛矿)与粒径不随水热合成温度及热处理(250℃)条件的变化发生明显改变;各样品的表面吸附物状态以及可见光响应特性在未经热处理时随水热合成温度变化发生明显变化,而在经250℃热处理后则差异不明显;样品的表面吸附物状态、可见光响应以及可见光催化活性之间有显著关联.水热合成温度显著地影响了纳米TiO2粉体的表面吸附物状态及可见光催化活性.

灵巧窗电致变色复合薄膜材料、器件及应用

论述了灵巧窗电致变色复合薄膜材料及器件的发展状况,展望了其应用前景及可能引起的社会、经济效应。

二氧化钛基光催化抗菌材料的研究进展

以二氧化钛为代表的光催化抗菌材料是目前具有重要研究价值与广阔开发前景的无机抗菌剂。评述了其抗菌机理、有效利用太阳光与黑暗条件下有效抗菌的材料改性制备技术等方面的研究进展,重点评述了近年来为提高其材料特性、增强其抗菌性能、拓展其使用范围的材料制备与改性研究的最新进展,以及面临的主要问题。在此基础上,提出了今后值得关注与研究的方向。

表面敏化改性纳米晶TiO_2的光谱响应特性研究及其应用进展

介绍了各类敏化剂对纳米晶TiO2的敏化作用机制,并从能带匹配角度分析了敏化剂选择的原则,综述了近期国内外敏化改性纳米晶TiO2在拓宽光谱响应范围、提高TiO2光谱响应性能的研究成果,简要概述了敏化TiO2在太阳能电池、环境净化、光解水制备氢等方面的应用,最后对敏化法改性TiO2的研究方向与材料应用前景进行了探讨。

一种可见光响应纳米TiO_2粉体的光响应特性表征

利用有机溶剂水热法制备了一种新型的可见光响应纳米TiO2粉体光催化剂。对其进行光响应特性表征,研究发现:固相粉末漫反射吸收谱反映了该TiO2粉体具有类似改性TiO2的可见光响应的特征;而在纳米颗粒稀悬浮液的特定条件下,紫外-可见吸收谱给出了该纳米TiO2粉体的类似本征TiO2的光响应特征,观测不到其可见光响应特征;分析表明,该现象可能与在稀悬浮液的条件下,声子参与的光致电子跃迁过程的退化有关．

TiO_2光催化降解有机污染物机理和影响因素

半导体 TiO_2 光催化降解有机污染物是目前涉及物理化学、材料科学和环境科学等学科领域的研究热点。介绍了 TiO_2 光催化分解有机污染物的机理;着重探讨了光催化反应有机物、反应条件和 TiO_2 光催化剂等三大因素对光催化反应过程和效率的影响。最后提出了在实际应用中提高光催化降解效率需要解决的问题和发展方向。

缓冲溶液对单相锐钛矿纳米TiO_2表面吸附及可见光催化性能的影响

以钛酸丁酯为反应前驱物,在丙酮溶剂中采用有机溶剂水热法合成了纳米TiO2粉体。通过X-射线衍射(XRD),透射电镜(TEM)和差热-热失重(DTA-TG)等手段分析了物相结构、颗粒尺寸和吸附特性,采用紫外-可见光谱(UV-Vis)手段,通过在不同pH值和组成的缓冲溶液中进行超声处理的方法考察样品表面吸附的有机物状态变化及其对可见光催化性能的影响。UV-Vis测试结粜表明在250 nm处的有机溶出物量随超声处理液pH值的增加先增加后减小,溶液为中性时达到最大值。可见光下(≥450 nm)降解甲基橙的结果表明,样品光催化活性不仅和表而吸附的有机物有关,同时受到溶液的pH值及所含阴离子种类的影响。