Er^(3+)在二氧化硅介孔分子筛中的高效率发光及其分析

研究了一种新型的负载Er3+的二氧化硅介孔分子筛纳米材料,分析了其在有无功能化试剂全氟甲基磺酰(bis(perfluoromethylsulfonyl)amine)修饰作用下的吸收和荧光光谱特性,获得了高强度的荧光发射.应用Judd-Ofelt理论计算了强度参数(Ω2=1.88×10-20cm2,Ω4=5.45×10-20cm2,Ω6=3.11×10-20cm2)、跃迁振子强度、自发跃迁概率、能级辐射寿命等重要的光谱参数,讨论了吸收和发射跃迁截面(Ωem=10.9×10-21cm2),研究了在介孔分子筛纳米材料中的Er3+在不同的抽运功率条件下的荧光强度变化情况.比较了Er3+在不同基质材料中的带宽特性.研究表明二氧化硅介孔分子筛有利于实现高效率的激光输出或具有较宽带宽的高增益光放大,能够成为掺铒激光器或光放大器的新型基质材料.

疏水改性磺化泡沫二氧化硅固体酸性能研究

文章采用巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)对介孔泡沫二氧化硅(mesocellular silica foam,MCF)进行接枝磺化,制备了Pr-SO3H/MCF固体酸催化剂,并考察了苯基三甲氧基硅烷疏水改性对苯甲酸甲酯合成的影响。采用氮气吸附脱附(BET)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、接触角、元素分析仪等手段对催化剂进行表征。结果表明,苯基三甲氧基硅烷改性后的Ph/Pr-SO3H/MCF催化剂,比表面积略有降低,疏水性明显提高。由于苯环与苯环之间形成π-π键,增加了对反应物苯甲酸的吸附能力,在催化剂表面形成了高浓度苯甲酸微区,从而增加了酯化反应速率。同时由于表面的疏水性使得副产物水快速排出催化剂表面,避免催化剂水合,提高了催化剂的耐水性及稳定性。

高比表面磺酸基改性介孔材料SBA-16的合成与催化活性

用非离子型嵌段高分子表面活性剂聚氧乙烯醚-聚氧丙烯醚-聚氧乙烯醚(EO106PO70EO106,F127)和2-(4-氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷合成出一种新型的含有2-(4-磺基苯基)乙基基团的SBA-16介孔材料。通过X射线衍射、核磁共振谱、扫描电镜、X射线荧光分析和气相色谱仪研究了样品的结构、形貌、组成和催化反应后的产物。结果表明:合成的含有2-(4-磺基苯基)乙基基团的SBA-16介孔材料样品是由大小均匀的微米级块状颗粒组成,属于体心立方(空间群为Im3m)结构,具有立方笼形孔结构孔和孔连通性以及高的比表面积(1028m2/g)。通过对乙酸和乙醇的催化反应表明:样品作为催化剂具有较高活性,初次使用时乙酸转化率为97%,乙酸乙酯的选择性为99%。经过4次使用后,乙酸转化率和乙酸乙酯的选择性仍然分别保持为97%和99%。