MPTES包覆下转换纳米粒子NaYF4:Yb^3+及其氧化改性

为了提高下转换纳米粒子NaYF4:Yb3+对蛋白质类纤维的结合力,本文采用γ-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)对其进行水解包覆并利用醋酸-过氧化氢氧化改性。利用TEM、FTIR和XPS分析各阶段反应产物形貌和组成,并利用XRD和PL光谱表征了样品的物相结构和红外发射性能。实验结果表明:随着MPTES量的增加,纳米粒子NaYF4:Yb3+表面形成的包覆层厚度也增大,当MPTES体积达到1.5mL时,包覆层厚度增加不再明显;产物FTIR谱图表明纳米粒子表面形成了巯基化二氧化硅包覆层,并由醋酸-过氧化氢将SH原位氧化成SO3基团;XPS硫元素精细谱证实氧化后的产物只有高价态(+4)且未见低价态(-2)的硫元素。最后,XRD和PL发射光谱结果表明:包覆和氧化改性并未对纳米粒子NaYF4:Yb3+晶型产生影响,包覆改性后的产物下转换发射强度明显提高。

基于红外传感器的环锭纺断纱在线检测装置

为了解决环锭纺纱在纺纱过程中细纱断头难以及时发现的问题,提高纺织企业的生产效能,设计了基于红外传感器的环锭纺断纱在线检测装置,装置包括红外传感器、双运算放大器和单片机控制模块。在环锭细纱机上试纺18.2 tex棉纱,利用环锭纺断纱检测装置对纺纱过程中的细纱气圈信号进行在线检测。实验结果表明,装置将细纱气圈信号转换成电信号,再经过单片机控制模块处理判断,准确实现了细纱断纱在线检测。为了验证装置对棉纱的品种适应性,对5.8 tex、9.7 tex、18.2 tex三种纱支的棉纱进行检测。结果表明,装置能够实现对市场上大部分棉纱的断纱在线检测。

用于物品安全的Yb^3+单掺纳米颗粒的制备与表征

为了提高稀土荧光防伪系统的防伪力度,采用沉淀法制备了用于物品安全的Yb^3+单掺杂NaYF4纳米颗粒。利用FT-IR分析了制备过程中间产物的化学组成。利用XRD和TEM对产物的形貌结构进行表征,并结合吸收光谱和发射光谱图,分析了不同掺杂浓度NaYF4∶Yb^3+纳米颗粒发光特性。实验结果表明,Yb^3+与苯甲酸钠反应生成了多齿配合物,验证了苯甲酸钠在制备过程中起络合作用。在N2氛围中经400℃煅烧4 h得到β-NaYF4∶Yb^3+纳米颗粒,平均粒径为86 nm。该纳米颗粒在900 nm光的激发下具有930 nm^1080 nm的不可见红外发射(归属于Yb^3+的2F7/2→2F5/2),980 nm激发下具有475 nm的蓝色可见发射(归属于Yb^3+对的合作上转换发光),最大红外发射和蓝色上转换发射的样品掺杂浓度分别为5%和20%。研究结果表明NaYF4∶Yb^3+纳米颗粒在物品追踪领域具有良好的应用前景。