以废旧锂电池为原料制备双稀土掺杂的CoFe_2O_4

以废旧锂离子电池为原料,加入化学辅助试剂,用溶胶-凝胶自蔓延的方法合成掺杂两种稀土离子(Nd、Ce、Ho和Pr两两组合掺杂)的钴铁氧体材料,针对其结构和性能进行探究,以期获得在应用中性能更优的样品。实验结果表明:掺杂稀土离子的样品与纯CoFe_2O_4样品比较微观结构发生了变化,导致磁性能和磁致伸缩性能受到影响。其中掺杂双稀土的样品饱和磁化强度在73～77 (A·m)/kg之间;除纯CoFe_2O_4外,掺杂Ce^(3+)和Nd^(3+)两种稀土离子的样品的饱和磁致伸缩系数较高,值为-163. 1×10^(-6);掺杂Ce~(^(3+))和Pr^(3+)的样品具有较高磁致伸缩灵敏度,其磁致伸缩灵敏度最大值是-1. 77×10^(-9)A^(-1)·m,对应的磁场强度也非常低,这种在低磁场强度下具备较好的磁致伸缩性能的样品在压力传感器和执行器等领域的应用中更具优势。

X射线激发NaGdF_(4):Tb^(3+),Eu^(3+)的光谱及能量传递性质研究

采用溶剂热法合成了Tb^(3+)-Eu^(3+)共掺杂的NaGdF_(4)纳米晶,透射电镜显示所得样品是半径为7.24~9.92 nm的类球形颗粒,X射线衍射分析其为六方相的NaGdF_(4),X射线激发下的发射光谱表明,Tb^(3+)和Eu^(3+)的掺杂比例对材料发光性质有明显影响,并进一步探讨了Tb^(3+)→Eu^(3+)的能量传递过程。当15%Tb^(3+)与9%Eu^(3+)共掺杂时,616 nm处的红光发射最强,此时Tb^(3+)→Eu^(3+)的能量传递效率可达88.42%。最后对材料表面改性并耦合光敏剂,在X线激发下进行了仿体成像以及单态氧产生率测试,结果表明材料能够持续稳定产生单线态氧,并且其616 nm处发光强度足够穿透仿体实现靶向成像,因此材料在生物医学领域具有极大的应用潜力。