铽掺杂二氧化钛复合光催化剂的制备及性能

采用Sol-Gel凝胶法制备了纳米二氧化钛复合陶瓷光催化剂(Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO)2,原料配比为Al∶Zr∶Si∶Ti=4∶1∶1∶1(摩尔比);并按照Ti物质的量掺杂稀土元素Tb,对Al2O3-SiO2-ZrO2-TiO2复合催化剂进行改性,制备了高催化活性的复合催化剂。在掺杂铽时,先用硝酸溶解氧化铽,然后再将其掺入Zr-Si-Ti醇溶液中。分别以甲基橙和有机污染物为光催化降解反应化合物,进行了光催化实验,研究了铽的掺杂量对催化性能的影响,Tb掺杂量为0.7%催化性能最好。分光光度法测定甲基橙的脱色率达到100%;COD去除率达98.5%。稀土铽的掺杂明显提高TiO2的光催化效能。对Tb掺杂量为0.7%的样品进行了XRD检测其微观结构,得出了氧化铝的主要晶型为γ-Al2O3,晶粒均为纳米级。

煅烧温度对铽掺杂纳米二氧化钛及光学性能的影响

以钛酸丁酯为原料,通过溶胶-微波法对纳米TiO_2进行掺杂复合改性,提高纳米TiO_2的光催化性能。采用SEM、TEM、XRD、XPS等手段研究了煅烧温度对溶胶-凝胶法制备的纳米Tb/TiO_2复合颗粒的晶型、形貌及光催化性能的影响。结果表明:当煅烧温度为500℃时,纯纳米TiO_2降解率最优为50.2%,纳米Tb/TiO_2复合颗粒降解率最优为75.1%,此时稀土铽掺杂量为0.50%,晶粒尺寸为8.9nm左右,其光学性能明显提高。合适的煅烧温度和稀土掺杂量能有效的提高纳米TiO_2光催化性能。分析发现,稀土Tb的掺杂拓宽了TiO_2的光响应范围,延迟晶型转变,提高TiO_2的热稳定性,此外还能抑制TiO_2晶粒的生长;纳米Tb/TiO_2复合颗粒为纯锐钛矿相,随着煅烧温度的升高,纳米TiO_2团聚加剧,比表面积降低,锐钛矿相向金红石相转变,光催化活性降低。

铽掺杂对SrAl_2O_4：Eu^(2＋),Dy^(3＋)发光性能的影响

以尿素为燃料,采用快速燃烧法在650℃合成了Tb3+掺杂的SrAl2O4:Eu2+,Dy3+新型长余辉光致发光材料。研究了Tb3+掺杂对Eu2+,Dy3+共激活的铝酸盐长余辉发光材料的发光特性的影响。X射线衍射分析结果表明:当Tb3+的掺杂量x=0.17%时,合成的样品结构为单相SrAl2O4单斜晶系。光致发光测试结果表明:样品的激发光谱为峰值位于345nm附近的连续宽带谱,发射光谱为峰值位于510nm左右的连续宽带谱。余辉衰减曲线结果表明:Tb3+的适量掺杂可以提高铝酸锶的余辉性能。与SrAl2O4:Eu2+,Dy3+相比,掺杂Tb3+有利于形成结晶度良好的固溶体,样品中的晶体细密紧凑,颗粒粒径约为100nm。

铽离子掺杂锆酸钡粉体制备及其光学性能研究

采用水热法合成了不同铽离子掺杂量的BaZrO_3粉体,采用XRD、SEM、FTIR、荧光光谱仪等检测方法对样品的结构、形貌及光学性能进行表征。对部分水热产物进行煅烧处理,研究温度对其发光性能的影响。结果表明,水热产物均为立方钙钛矿结构,铽离子掺杂进入BaZrO_3晶格,占据B位Zr的位置。样品的微观形貌为粒度分布较为均匀的球体。不同铽掺杂量得到的BaZrO_3球体在244 nm光激发下均观察到了来自基体的宽带发射和Tb^(3+)的特征发射峰,且在Tb^(3+)掺杂浓度为5mol%附近峰值最大。温度对发光性能影响显著,随着煅烧温度的升高,发光强度逐渐减弱。

铕铽混合掺杂聚合物的发光性能与微观形貌

将具有荧光性质的铕、铽以三异丙氧基稀土单一或混合的形式掺入甲基丙烯酸甲酯(MM A)或甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯(S t)的混合单体中,形成凝胶,经原位聚合制备铕、铽单一或混合掺杂的PMM A或P(MM A-co-S t)聚合物,研究铕铽混合掺杂对材料发光性能的影响,并观察聚合物的微观形貌。结果表明:铕、铽混合掺杂PMM A或P(MM A-co-S t)中,主要呈现Eu3+的特征荧光,并使Eu3+发射强度显著提高;T b3+544nm处最强的发射峰消失了,而较弱的621nm处的发射峰却显著增强。ESEM显示了掺杂聚合物呈交联网络状的微观形貌。

Tb掺杂CeO_(2)的制备及其光催化性能研究

采用溶剂热合成法制备Tb掺杂CeO_(2)(Tb/CeO_(2)),并对选矿药剂苯甲羟肟酸进行光催化降解。利用XRD、SEM以及BET等手段对所制备的CeO_(2)进行表征,并通过高效液相色谱法分析测定降解过程中苯甲羟肟酸浓度的变化。结果表明:所制备的Tb/CeO_(2)复合材料具有介孔结构,孔径大小集中在2~5 nm,纳米晶体颗粒随Tb掺杂量的增加逐渐团聚。实验结果表明,0.25%Tb/CeO_(2)的光催化效果最佳,300 W汞灯照射120 min后,其光催化去除效率为纯CeO_(2)的5.7倍,相对于其他含量掺杂比具有优势。

Tb^(3+)掺杂Faraday磁光玻璃的研究进展

Tb3+ 掺杂Faraday磁光玻璃是一种新型的功能材料 ,在光纤通信和传感领域有广阔的应用前景。综合介绍了磁光玻璃Faraday效应的基本原理。Tb3+ 掺杂Faraday磁光玻璃的Verdet常数是电子有效跃迁波长λt,有效跃迁几率Ct,单位体积内的顺磁离子数N和绝对温度T等参数的函数 ,同时还受到基质玻璃的影响。虽然Verdet常数越大 ,磁光效应的灵敏度越高 。

水杨酸镧的流变相合成、表征及掺杂Tb^(3+)的水杨酸镧的发光性质

用流变相反应法合成了水杨酸镧和掺杂Tb3 + 的水杨酸镧 ,通过元素分析 ,TG ,DTA ,X射线粉末衍射及红外光谱分析确定了水杨酸镧的组成、晶体结构和羧酸根与金属离子的配位方式 ,测定了掺杂Tb3 + 的水杨酸镧的激发和发射光谱 ,并对其发光特性进行了讨论。X射线粉末衍射表明该化合物为具有层状结构的单斜晶系 ,晶胞参数为 :a =2 1 6 0 1 0 ,b =1 3 80 1 5 ,c =3 81 0 3 ,β=97 1 1° ,V =1 1 2 7 2 3 ,Z =2 ,ρcal =1 6 2 1g·cm-3 ,ρexp =1 6 5 3g·cm-3 。掺杂Tb3 + 的水杨酸镧固体样品在紫外光激发下可观测到很强的三价铽离子的绿色发光 ,其中5D4→ 7F5的跃迁发射最强。

稀土离子共掺杂的钼酸钙发光材料的合成与光谱性质

采用了化学共沉淀法合成了一系列的镨、铽共掺杂的钼酸钙发光材料,研究了单掺Pr^(3+)和Tb^(3+)以及CaMoO4∶0.03Pr^(3+),yTb^(3+)共掺杂的浓度、温度对材料发光性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱对样品进行了晶格结构、荧光性质表征。XRD分析表明:样品的主衍射峰与标准卡片(JCPDS 29-0351的衍射峰数据一致,说明少量Pr^(3+)掺杂没有改变基质晶格结构。荧光光谱分析表明,样品在275nm紫外光激发下,发射光谱主要包括多个发射峰,波长为488,560,621和652nm,分别对应于镨离子的~3P_0-~3H_4,~3P_0-~3H_5,~1D_2-~3H_4和~3P_0-~3F_2的跃迁,在掺杂量为3%时,样品特征发射峰最强,CaMoO4∶0.03Pr^(3+)和CaMoO4∶0.05Tb^(3+)的最佳煅烧温度分别为800和600℃。随着Pr^(3+)和Tb^(3+)掺入量的增加,CaMoO4∶Pr^(3+)发光材料的特征发射光谱和激发光谱的特征峰强度逐渐减小,而CaMoO4∶Tb^(3+)材料发光先减小后增大,存在着浓度猝灭效应。此外,在CaMoO4∶0.03Pr^(3+),yTb^(3+)发光体系中,Tb^(3+)的共掺杂可显著增强镨离子的特征发射峰,这是由于存在Tb^(3+)→Pr^(3+)的有效的能量传递。

Eu^(3+)和Tb^(3+)掺杂的Y_2SiO_5体系发光特性研究

采用溶胶 凝胶法合成了Eu3+和Tb3+掺杂的Y2SiO5基发光材料。通过测量它们的激发光谱和发射光谱,研究了它们的发光特性,探讨了材料中Tb3+和Eu3+两种发光中心间的能量传递关系。结果表明,Eu3+在其中的特征发射以5D0→7F2电偶极跃迁为主,Eu3+处于非反演对称中心格位;Tb3+在其中的发射为5D4→7FJ(J=4～6)跃迁发射。当Eu3+和Tb3+共存于Y2SiO5基质中时,Eu3+的发射增强,Tb3+的发射减弱,存在Tb3+→Eu3+能量传递,Tb3+对Eu3+具有敏化作用。

Tb^(3+)和Sm^(3+)共掺杂对TiO_2降解亚甲基蓝的影响

采用溶胶-凝胶法制备纯TiO2和Tb3+/Sm3+共掺杂TiO2复合粉体,采用XRD、DRS和SEM等技术进行表征,以亚甲基蓝(methylene blue,MB)的光催化降解为目标反应,评价其光催化活性,探讨Tb3+/Sm3+共掺杂对TiO2光催化性能的影响机制。结果表明,Tb3+/Sm3+共掺杂可显著提高TiO2光催化活性,Tb3+/Sm3+共掺杂在TiO2中产生协同作用,可抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相转变,使TiO2粒径减小。Tb3+/Sm3+共掺杂增大了TiO2的晶格畸变,使TiO2吸收带边蓝移。当Tb3+/Sm3+的掺杂量分别为0.1%和0.2%时,TiO2光催化活性最高,降解率达到91.46%。

Tb^(3+)掺杂钛酸锶的光致发光特性

采用溶胶-凝胶法制备了Tb^(3+)掺杂的SrTiO_3纳米晶粉末,并对样品进行了X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、光致发光(PL)谱及光致发光激发(PLE)谱的测试与分析。研究发现,在紫外光激发下,SrTiO_3∶Tb^(3+)会出现源于Tb^(3+)离子4f轨道电子从激发能态~5D_4向低能态~7F_j(j=6,5,4,3)的辐射跃迁的发光峰,其中以波长为542 nm(~5D_4→~7F_5)处的绿色发光峰最强;同时,在波长400 nm处产生了较强的紫色PL带,推测该发光带可能源于掺杂后SrTiO_3∶Tb^(3+)晶体中的缺陷,且缺陷越多,Tb^(3+)发光越强。此外,XRD与FESEM测试结果显示,少量Tb^(3+)的掺杂不会显著改变SrTiO_3的晶体结构和表面形貌。

大气环境下合成白光发射的Tb^(3+)/Eu^(3+)共掺杂全无机卤化物钙钛矿量子点

为克服因混合不同卤化物钙钛矿量子点发生阴离子交换反应、不稳定的红光发射卤化物钙钛矿量子点等而导致在获取白光发射方面存在的不足,提出了一种可以在大气环境下合成Tb^(3+),Eu^(3+)稀土离子共掺杂全无机卤化物钙钛矿量子点的方法。调节Tb^(3+),Eu^(3+)稀土离子的掺杂比例,调控从钙钛矿量子点主晶格到Tb^(3+)和Eu^(3+)离子的能量转移,获得了单一组分、白光发射的钙钛矿量子点(Tb,Eu):CsPbCl3和(Tb,Eu):CsPb(Cl/Br)3,并对量子点的形貌、结构、发光性能及能量传递机理和稳定性进行了详细研究。研究结果表明:在365nm激光激发下,不同含量Tb^(3+)/Eu^(3+)离子共掺杂的钙钛矿量子点(Tb,Eu):CsPbCl3发射光谱对应的色坐标位于1931色度图中的白光区域。在进料比PbCl2∶TbCl3∶EuCl3为1∶1.5∶1时,量子产率为3.59%,比纯的CsPbCl3量子点的量子产率(0.57%)提高了6倍。进一步研究发现,该(Tb,Eu):CsPbCl3量子点在空气中储存2个月之后,量子产率几乎保持不变(3.63%),保持了良好的稳定性。此外,研究了采用不同溶剂(正辛烷、十八烯)合成Tb^(3+)/Eu^(3+)共掺杂钙钛矿量子点的发光特性。Tb^(3+)/Eu^(3+)离子共掺杂的钙钛矿量子点(Tb,Eu):CsPbCl3可实现单一组分的白光发射,有良好的稳定性,具备一定的应用前景。

稀土绿色荧光粉LaPO_4∶Ce,Tb的煅烧条件研究

合成了 (La ,Ce,Tb)PO4 共沉淀 ,研究煅烧温度、煅烧时间、煅烧气氛、不同助熔剂等条件对发光亮度的影响。结果表明 :共沉淀法制备的LaPO4 ∶Ce,Tb绿色荧光粉煅烧温度低 ,煅烧时间短 ,发光亮度高 ;颗粒较细且粒度分布均匀 ,平均粒径为 3～ 4μm。

SrWO_4∶Gd^(3+),Tb^(3+)荧光粉的发光性质及能量传递

合成了SrWO_4∶Gd^(3+),Tb^(3+)两个系列荧光发光粉,其XRD衍射测试结果表明,合成材料结构均为体心四方晶系。颗粒的形貌为类球形,分散性很好,平均晶粒尺寸在3μm左右。荧光光谱检测表明,在223nm激发下,Sr_(0.9)WO_4∶0.05 Gd^(3+),0.05Tb^(3+)荧光粉最强发射峰位于549nm处,属于Tb^(3+)的~5D_4→~7F_5的跃迁,在该体系中存在Gd^(3+)→Tb^(3+)的能量传递,使得该荧光粉的发光强度随着Gd^(3+)掺杂浓度的增加而增大。

掺Tb^(3+)钛酸铅粉末的制备和结晶行为

采用溶胶凝胶法制备了Tb3+ 掺杂钛酸铅 (PbTiO3,PT)超细粉末 ,分别用差热分析、透射电子显微镜、X射线衍射仪对其相结构、形貌特性以及晶粒粒径等进行了分析测试。结果表明 :这种粉末在约 60 0℃热处理温度下 ,由非晶基体转变形成钙钛矿相的过程已逐步完成 ,其晶粒平均尺寸约为 18nm ,比未掺Tb3+ 的PT粉末中的钙钛矿晶粒尺寸略小。形成的钙钛矿结构中 ,Tb3+ 取代Pb2 + 进入晶格位置 ,产生阳离子空位 ,诱发晶格畸变 ,使钙钛矿相的析晶能力比相同热处理条件下未掺杂Tb3+ 的PT低。另外 ,掺Tb3+ 的PT中钙钛矿相的晶轴比c/a比未掺Tb3+ 的PT中的低 ,这类似于产生了赝立方结构 ,降低了从立方相向这种四方相转化的势垒 ,有效地抑制了较高温下焦绿石相的产生 ,使掺Tb3+ 的PT中焦绿石相稳定存在的温度比未掺Tb3+ 的PT中低约 10 0℃。

Tb在BaTiO_3陶瓷中的自补偿模式探索及介电性质

探索(Ba1-xTbx)(Ti1-xTbx)O3(x=0.05)陶瓷(BTTT5)的自补偿模式及介电性质.结果表明:BTTT5具有单相四方钙钛矿结构.Tb离子以Ba位Tb3+和Ti位Tb4+的混合价形式存在,Tb3+Ba-Tb3+Ti缺陷复合体的自补偿模式不能形成,且Ba空位和Ti空位缺陷共存.对BTTT5实现了介电温度稳定的X5S指标,并显示极低的介电损耗(tanδ<0.02),是一个有前途的介电材料.

Y_3Al_5O_(12):Tb^(3+)粉体的制备及其发光特性

以AlF3和H3BO3作助熔剂,经过固相反应,在1350℃保温4h成功制备出结晶较好、粒度分布均匀且粒径为0.5～2.0μm的Y3Al5O12:Tb3+(YAG:Tb)单相粉末样品。通过对样品的紫外光和真空紫外光激发下的发光特性研究,发现在147nm真空紫外光的激发下,YAG:Tb样品的真空紫外激发光谱(λem=543nm)由位于140～190nm之间的铝酸根基团吸收、O2–→Y3+电荷迁移带吸收以及Tb3+的特征吸收组成,其发射光谱由激活离子的特征发射峰构成,发光强度有明显提高。

溶胶-凝胶法制备Sr_2SiO_4:Tb^(3+)绿色荧光粉及其发光性能

采用溶胶-凝胶法合成了一系列适合紫外-近紫外激发的(1-X)Sr_2SiO_4:XTb^(3+)(X=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06)绿色荧光粉,并采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱(PL)研究了样品的结构及发光性能.由XRD的检测结果可知,合成样品属于单斜晶系的β-Sr_2SiO_4相.由SEM图可知,所有样品都呈无规则块状结构.当监测波长为546 nm,样品的激发光谱的主峰位于370 nm处,属于Tb^(3+)的4f-4f特征跃迁吸收.当激发波长分别为285 nm和250 nm,所有样品在488 nm,547 nm,586 nm,623 nm处都出现了1个强发射峰,分别对应Tb^(3+)的~5D_4→~7F_6、~5D_4→~7F_5、~5D_4→~7F_4和~5D_4→~7F_3电子跃迁.最强发射峰位于547 nm处,呈现特征为绿光发射.随Tb^(3+)掺杂量增大,发射强度呈现出先增大后减小的变化趋势,即存在浓度猝灭效应.当Tb^(3+)掺杂量为X=0.03时,样品的发光强度最大.