(BiBr_(6))^(3-)作为抗衡离子的稀土18-冠-6配合物的合成与晶体结构

将Ln_(2)O_(3),BiBr_(3)和18-冠-6在氢溴酸(HBr)条件下混合反应,得到2个新型配合物[Ln(18-冠-6)(H_(2)O)_(4)](BiBr_(6))·3.5H_(2)O[Ln=Nd(1)和La(2)].单晶结构分析表明,化合物1和2是异质同构体,均结晶于单斜晶系C 2/c空间群.以化合物1为例,其晶胞参数a=23.691(2),b=13.7758(11),c=20.2969(18),α=γ=90°,β=108.063(5)°.化合物1中的一个Nd^(3+)离子被冠醚的6个氧原子螯合,并与冠醚环上下的两对配位水分子进一步配位,形成单核[Nd(18-冠-6)(H_(2)O)_(4)]^(3+)离子,该阳离子与抗衡阴离子(BiBr_(6))^(3-)形成的离子对,分别从两个不同的维度以“之”字形交替堆叠形成三维结构,晶格水分子填充在空隙空间中.

Ba_(3-x)B_(6)Si_(2)O_(16)∶xSm^(3+)发光材料的制备及其性能表征

采用高温固相法制备Ba_(3)B_(6)Si_(2)O_(16)∶Sm^(3+)系列发光材料的荧光粉样品,对其进行粉末X射线衍射、荧光光谱、固体紫外-可见漫反射等相关性能的研究与表征,探讨不同的Sm^(3+)离子浓度对Ba_(3-x)B_(6)Si_(2)O_(16)荧光粉发光性能的影响,并对其浓度猝灭机理进行讨论.实验表明,在405 nm近紫外光激发下,Ba_(3-x)B_(6)Si_(2)O_(16)∶xSm^(3+)系列发光材料能够同时发射出571 nm(黄光)和606 nm(橙光)荧光,分别对应于Sm^(3+)离子的4G_(5/2)→6H_(5/2)和4G_(5/2)→6H_(7/2)能级跃迁.当x=0.21时,Ba_(2.79)B_(6)Si_(2)O_(16)∶0.21Sm^(3+)荧光粉发光性能最强;继续增加掺杂Sm^(3+)离子的浓度,则出现浓度猝灭现象.其浓度猝灭机制可以通过相邻Sm^(3+)离子之间的相互作用来解释.所制备的Ba_(3)B_(6)Si_(2)O_(16)∶Sm^(3+)荧光粉可被近紫外光有效激发,在白光LED领域具有潜在的应用前景.

LiLu(MoO_(4))_(2):Eu^(3+)的制备及其对Fe^(3+)离子的荧光检测研究

Fe^(3+)在生命过程中扮演着重要的角色,开发一种能够快速定量检测Fe^(3+)离子的荧光探针有着重要意义。采用溶胶-凝胶法成功制备了四方相白钨矿结构的LiLu(MoO_(4))_(2):Eu^(3+)荧光粉,粒径为1~2μm;通过荧光光谱研究了所得荧光粉的光学性质,确定了Eu^(3+)的最佳发光掺杂摩尔浓度为15%。所得LiLu(MoO_(4))_(2):15%Eu^(3+)对Fe^(3+)离子的检测下限为14.4μmol/L,并且具有高选择性和抗干扰性。

稀土离子掺杂CaY_(1-x)AlO_(4):xRE^(3+)(RE=Dy,Ho,Sm,Tm)荧光材料的发光性能

采用溶胶凝胶法合成稀土离子掺杂Ca Y_(1-x)Al O_4∶xRE^(3+)(RE=Dy,Ho,Sm,Tm)荧光粉。采用X射线粉末衍射仪(XRD)、高分辨率透射电镜(TEM)和荧光分光光度计(PL)分别对荧光粉的物相结构、形貌以及荧光性能进行表征。研究结果表明,所合成样品为四方晶系结构的纳米级材料,在紫外光激发下,掺杂离子均表现出特征的f-f电子跃迁发射,当Dy^(3+)、Ho^(3+)、Sm^(3+)和Tm^(3+)的掺杂摩尔分数分别为0.03,0.015,0.015,0.02时,样品发光强度最大,分别发射出白光、绿光、橙光和蓝光。

基于稀土Dy离子荧光强度比的温度测试技术

大面积表面温度测量技术在风洞测温领域中具有重要意义。为满足更高表面温度的测量需求,亟待开展新型测温技术及温度传感材料的研发。基于稀土离子的热耦合能级荧光强度比进行温度测量是一种新型测温技术。本文合成了一种温敏发光材料(YAG:Dy),研究了50~1000℃范围内稀土Dy^(3+)离子的一对热耦合能级(^(4)F_(9/2)→^(6)H_(15/2),^(4)I_(15/2)→^(6)H_(15/2))的跃迁发光强度比与温度的对应关系。基于该材料,本文开展了荧光强度比测温与红外测温仪测温的对比实验,实验结果表明:两者的测量结果有很高的吻合度,证明该温敏发光材料(YAG:Dy)可用于50~1000℃范围内的温度测量。

Gd_2O_3∶(Ce^(3+),Eu^(3+))微晶中稀土离子间的级联能量传递

本文报道了纳米Gd2 O3∶(Ce3+ ,Eu3 + )的紫外与真空紫外 (UV VUV)激发谱及其选择激发下的荧光光谱。这些光谱实验表明 ,除了Gd2 O3 基质与Ce3+ ,Eu3 + 离子之间的能量传递外 ,还存在着Gd3+ 与Ce3 + 、Eu3 +间的能量传递 ,即存在Gd3+ →Ce3+ →Eu3 +

稀土Sm_2O_3对Mo_2NiB_2基金属陶瓷微观组织和力学性能的影响

以NiB、Mo、Cr、V、Ni等几种粉末为基本原料,并以稀土Sm_2O_3为添加剂,采用真空液相烧结法制备Mo_2NiB_2基金属陶瓷。利用XRD、SEM、EDS、洛氏硬度计和电子万能试验机等研究添加Sm_2O_3对Mo_2NiB_2基金属陶瓷微观组织和力学性能的影响。结果表明,添加0.3%~0.9%的Sm_2O_3后,金属陶瓷晶粒明显细化,组织分布更加均匀,材料的硬度和抗弯强度也得到提高。当Sm_2O_3添加量为0.6%时,所得试样的晶粒最为细小,晶粒尺寸大致在0.8~3.0μm,材料的力学性能最佳,其硬度和抗弯强度分别达到HRA88.7和1550 MPa。

Ba_xCe_(0.8)Sm_(0.2)O_(3-α)固体电解质的离子导电性

用高温固相反应法合成了非化学计量组成的Ba1.03Ce0.8Sm0.2O3-α,Ba0.98Ce0.8Sm0.2O3-α固体电解质样品,作为比较,亦用高温固相反应法合成了化学计量组成的BaCe0.8Sm0.2O3-α固体电解质样品。用X射线衍射法对它们进行了晶体结构测定,分别用氢及氧浓差电池方法研究了它们在600～1000℃下的质子和氧离子导电特性。实验结果表明,这些样品均为钙钛矿型斜方晶单相结构,随着样品中的Ba2+离子含量的增多,样品的质子迁移数增大。这些样品在氧气氛中均为氧离子与电子空穴的混合导体,样品的Ba2+离子含量对样品的氧离子迁移数无明显影响。

发光颜色可调谐的新型荧光体Sr_2CeO_4:RE^(3+)(RE=Eu,Sm,Dy)的发光性能

Sr2CeO4既是一种有重要应用价值的新型蓝色荧光体,又是一种适合稀土掺杂的发光基质。近年来人们对稀土掺杂的Sr2CeO4的荧光性能进行了研究。本文结合作者的工作,分析了Sr2CeO4的结构特点和光谱特性;综述了Eu3+,Sm3+,Dy3+等稀土离子掺杂Sr2CeO4的发光性能的研究现状,并对今后的研究工作提出了一些设想。

CaWO_4∶Eu^(3+),M^(3+)(M=Tb,Sm,Bi,Dy)的水热合成及发光性能研究

利用水热合成法制备CaWO4∶Eu3+以及CaWO4∶Eu3+,M3+(M=Tb,Sm,Bi,Dy)系列钨酸盐基荧光粉,利用XRD表征产物CaWO4∶Eu3+(5%)的晶体结构,结果表明其结构和CaWO4的标准物相结构相似,为四方晶系结构;研究了CaWO4∶Eu3+的发光性能以及第二掺杂离子M3+(M=Tb,Sm,Bi,Dy)对荧光粉发光性能的影响,结果表明,在273 nm紫外光激发下,掺入Tb3+和Sm3+离子对CaWO4基质发光强度没有明显影响,但能增强荧光粉中Eu3+离子617 nm处的红光发射强度;掺入Bi3+和Dy3+离子能明显降低CaWO4基质的发光强度,同时能增强荧光粉中Eu3+离子617 nm处的红光发射强度。

稀土氨基酸配合物RE(Val)Cl_3·6H_2O(RE=Nd, Sm)的热分解动力学

合成了稀土氨基酸配合物晶体——三氯化缬氨酸六水合钕、钐,对合成样品进行了EDTA滴定、元素分析、红外光谱分析、热重、差热分析以及熔点测定,推测了配合物的热分解机理,采用Achar法和Coats-Redfern法研究了配合物热分解的非等温动力学过程,给出了各配合物样品失水阶段第一步反应和氨基酸骨架断裂阶段第一步反应的活化能(E)、指前因子的对数值(lnA)及热分解反应动力学方程式.

稀土Sm_2O_3掺杂钙硼硅发光玻璃的光致发光行为研究

用高温熔融法制备了掺杂Sm2O3的CaO-B2 O3-SiO2(CBS)发光玻璃材料,并对其光谱学特性进行了研究。紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱表明Sm2O3掺杂发光玻璃在紫外区有较强吸收并在可见光区具有良好的透过率。光谱学测试表明,掺杂发光玻璃在404nm激发下出现Sm3+的特征发射峰,峰值波长分别位于565.8、602.8和650.4nm。同时,Sm2O3掺杂发光玻璃的荧光发射强度随Sm2O3掺杂摩尔分数的增加出现浓度猝灭效应,其Sm2O3掺杂猝灭浓度约为0.10%(摩尔分数)。此外,在365nm紫外光照射下,Sm2 O3掺杂发光玻璃呈现出红橙色发光,表明其具有将紫外光转换成红橙光的能力,可以进一步应用于光转换和光发射领域。

高热稳定CaGdAlO_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉的上转换发光及其温度传感性能

获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2μm。在980 nm激光激发下,该荧光粉在500~700 nm发射谱由两个发射带组成,528和550 nm处两个较强的绿光发射带,归属于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁,663 nm处较弱的红光发射带,归属于Er^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁。上转换发光强度最大组分为CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)。300~573 K变温发射谱表明,基于荧光强度比FIR_(528/550)参数,温度传感绝对灵敏度S_(A)从44.4×10^(-4) K^(-1)(@300 K)先增大到52.0×10^(-4) K^(-1)(@445 K)随后减小到49.0×10^(-4) K^(-1)(@573 K)。相对灵敏度S_(R)则从0.95×10^(-2) K^(-1)(@300 K)单调减小到0.27×10^(-2) K^(-1)(@573 K)。冷热循环实验表明该材料的热重复性优于98%。结果表明,CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)荧光粉在光学温度传感领域具有潜在的应用前景。

等离子体原子发射光谱法研究纳米Al_2O_3材料对稀土离子(La^(3+)Eu^(3+)和Yb^(3+))的吸附行为

采用等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)为检测手段,以纳米Al_2O_3为吸附材料,系统地研究了其在静态条件下对稀土离子(La^(3+)、Eu^(3+)和Yb^(3+))的吸附性能,确定了最佳吸附及解脱条件。实验结果表明,在pH=8.0～9.0范围内,分析物可被定量吸附,用1.0mol·L^(-1)盐酸溶液可将吸附的稀土离子完全解脱。本方法对La^(3+)、Eu^(3+)和Yb^(3+)的检出限分别为10.2 ng·mL^(-1)、5.2 ng·mL^(-1)和1.7 ng·mL^(-1),相对标准偏差(RSD)分别为3.9％、4.2％和2.9％(n=11,c=0.5 μg·mL^(-1))。所得实验数据显示,该吸附材料的吸附容量比色谱用氧化铝高2～3倍。

H_3BO_3对微波等离子体法合成SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)的影响

采用微波等离子体法合成SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉发光材料,探讨了H3BO3的加入对材料的光谱性能、余辉性能、相组成结构、微观形貌的影响。结果表明,适量的添加助溶剂H3BO3,有利于增强材料的发光强度,延长余辉时间,但过量的添加反而会导致发光性能下降。本试验确定硼酸的最佳添加量为10%。综合检测分析结果推断,硼酸加入后在高温下大部分形成液相,并通过液相传质促进晶体生长,提高基质的结晶程度,同时促进稀土离子Eu2+,Dy3+进入晶格并使其分布更均匀;而少部分则会进入晶格发生B取代Al,引起晶体场畸变,从而提高了材料的发光强度和长余辉特性。

Sm^3＋/Dy^3＋掺杂太阳能电池盖板玻璃的性能

采用高温熔融法制备了稀土离子Sm^(3+)和Dy^(3+)掺杂的硅酸盐玻璃,研究了该玻璃的光学性能和光电转换性能,测试了其用作太阳能电池盖板时对电池光电转换效率的影响,并与空白玻璃样品进行对比。结果表明:稀土玻璃样品可见光透过率良好,其在紫外光区域内不同波段光的激发下,以下转换的方式辐射出多个可见光发射峰,其中主要的发射峰波长为484、574、600和646nm等;样品用作电池盖板后,单/非晶硅电池片光电转换效率均有所提高,较相应的空白玻璃/电池组件分别增加了0.07%及0.013%,即稀土玻璃具有将紫外光转换为可见光并提高电池片光电转换效率的作用。

稀土离子对带3蛋白阴离子转运活性及血影膜流动性的影响

测定了Ｌａ２＋、Ｇｄ３＋、Ｔｂ３＋及Ｙｂ３＋四种稀土离子对带３蛋白阴离子转运活性及对血影膜脂流动性的影响。结果如下：（１）稀土离子可强烈抑制带３蛋白的阴离子转运活性，抑制程度随稀土离子浓度增加而增加，最高达到６３．７％。（２）不同的稀土离子对带３蛋白的抑制程度不同，抑制程度从大到小的顺序为Ｙｂ＞Ｔｂ＞Ｇｄ＞Ｌａ。（３）稀土离子可显著降低血影膜流动性，并且在脂双层的全部厚度内都降低，降低的程度随稀土浓度的增大而增大。（４）不同的稀土离子对血影膜流动性的影响不同，作用从大到小的顺序与它们对带３蛋白活性抑制程度大小的顺序一致。（５）稀土离子对血影膜流动性的影响特征与稀土离子抑制带３蛋白活性的特征完全相符，带３蛋白中承担阴离子转运功能的部分是贯穿性膜蛋白，并且在阴离子转运过程中要发生显著的构象变化，因此稀土离子可能是通过作用于膜脂再影响带３蛋白活性的。

氮,氮,氮′,氮′-四辛基-3-氧戊二酰胺色谱柱分离—电感耦合等离子体质谱法测定混合稀土氧化物中重稀土

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定稀土元素时,轻稀土元素Ce、Nd、Sm的氧化物等复合离子严重干扰重稀土元素Tb、Dy、Ho、Er的测定,因此对混合稀土中重稀土元素进行测定前一般需要先对其分离富集。实验在样品溶解后,将N,N,N′,N′-四辛基-3-氧戊二酰胺(TODGA)用硅藻土吸附后装柱,以0.1mol/L HNO_3为样品溶液介质上柱,通过控制洗脱液的种类、酸度以及洗脱液流速,实现了轻稀土元素La、Ce、Pr、Nd与重稀土元素Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu的分离和富集,建立了ICP-MS测定混合稀土氧化物中重稀土元素的方法。实验表明:控制洗脱流速为2.0mL/min,用pH 2.0的HNO_3淋洗至淋洗体积约为500mL,继续收集洗脱液,并用ICP-MS检测其中Nd_2O_3含量,直至洗脱液中Nd_2O_3的质量浓度小于200ng/mL,可将轻稀土元素La、Ce、Pr、Nd及少量Y、Sm、Gd洗脱;再改用350mL 1mol/L HCl洗脱重稀土元素,可实现重稀土元素与La、Ce、Pr、Nd及部分Y、Sm、Gd的分离;通过选择^(159)Tb、^(163)Dy、^(165)Ho、^(167)Er、^(169)Tm、^(172)Yb、^(175)Lu为测定同位素可消除质谱干扰。将实验方法应用于混合稀土氧化物中重稀土元素的测定,加标回收率在93%~110%之间,相对标准偏差(RSD,n=8)在1.1%~10%之间。

放电等离子烧结Ce、Yb共掺钇铝石榴石稀土荧光粉及其在光伏电池中的应用

通过多场耦合实现快速低温烧结的放电等离子技术具有快速、节能和环保等显著优势,在诸多工业领域中得到广泛应用。利用该技术合成Ce^(3+)、Yb^(3+)共掺钇铝石榴石稀土荧光粉,通过物相结构、形态和光谱特性对稀土荧光粉进行综合分析。结果表明,放电等离子烧结工艺有利于Ce^(3+)和Yb^(3+)嵌入钇铝石榴石的晶格中,晶格常数为1.2005 nm。经研磨后的稀土荧光粉颗粒粒径为1~2μm,YAG:Ce^(3+),Yb^(3+)稀土荧光粉的发射光谱峰值为552 nm和720 nm。具有光转换功能的光伏电池的测试结果表明,光伏电池相对外量子响应在500~1000 nm波长范围内有明显改善,同时短路电流密度高达35.95 mA/cm^(2),增益达0.51 mA/cm^(2),光电转换效率相对提高1.91%。

Sr_4Al_(14)O_(25)∶RE^(3+)(RE=Eu,Ce,Tb)中稀土离子的发光性质

采用高温固相反应合成了Sr4Al14O25∶RE3+(RE=Eu,Ce,Tb)样品,研究了其中Eu3+,Ce3+和Tb3+的光谱性质,以及Ce3+与Tb3+共掺时的能量传递现象;发现Eu3+,Ce3+和Tb3+占有两个格位,与Eu2+在此基质中的情况相似;在Tb3+的发射光谱中同时观察到了来自5D3与5D4的发射,表明两能级间无辐射跃迁过程不显著;Ce3+对Tb3+有敏化作用。