霞石NaAlSiO_4的压缩性及其机理研究

NaAlSiO_4高压相CF相的结构和性质近年来被广为关注,然而对其低压相霞石的高压行为研究并不深入。为进一步认识碱金属在CF相中的赋存状态,采用金刚石压腔和同步辐射X射线衍射,开展了霞石NaAlSiO_4(P63,Z=8)常温、20GPa时的压缩性质研究。结果显示,在实验压力范围内,霞石没有发生结构相变,其三阶等温状态方程参数为:V0=0.715(2)nm^3,K0=53(3)GPa,K'=4.1(3),a和c轴的压缩系数Ka=3.8(1)×10^(-3)nm/GPa,Kc=2.42(6)×10^(-3)nm/GPa。通过第一性原理计算模拟,印证了实验压缩性的结果,揭示了霞石的压缩机制,即SiO_4和AlO_4四面体呈刚性行为,这些四面体之间的扭转导致结构中伪正交空隙通道的畸变。

NaAlSiO_4高温高压相变及产物的X射线衍射研究

采用多顶砧静态高温高压实验装置和X射线衍射分析方法研究了合成霞石NaAlSiO4在压力为22～25GPa,温度为1200～2000℃条件下的相变及其产物的晶体学特征,结合前人研究成果探讨了NaAlSiO4的高温高压相变过程和CaFe2O4型NaAlSiO4的稳定性及其地质意义。结果表明,合成霞石NaAlSiO4在23GPa,1500℃时就可以完全转变为CaFe2O4型NaAlSiO4。结合前人的研究成果可以认为:CaFe2O4型NaAlSiO4在地幔深部可以稳定地存在,并对Na、Al在深部的赋存具有重要意义;随着温度压力条件的变化,CaFe2O4型NaAlSiO4的晶体学参数(晶格常数、晶胞体积和计算密度)发生变化,但变化的幅度不大。

Eu3+,Ce4+掺杂NaAlSiO4的制备及发光性能

采用高温固相法在1100℃下合成了Eu^3+掺杂NaAlSiO4和Eu^3+,Ce^4+掺杂NaAlSiO 4发光材料,利用粉晶X射线衍射和荧光光谱仪对合成样品进行了物相表征和发光强度的研究。结果表明,在1100℃,NaAlSiO4的特征峰最明显,Eu^3+掺杂浓度为1.8%时,其发光强度最强。在此基础上,又进行了Ce^4+掺杂,并制得NaAlSiO4∶x%Eu^3+,y%Ce^4+样品。该样品在紫外光激发下同时发射红光和蓝光,其发射峰强度随x∶y掺杂比改变而变化,当y∶x≤0.092时,红光强度高于蓝光强度;当y∶x>0.092时,蓝光强度高于红光强度,从而可以改变样品的发光颜色。

Luminescence properties of a new yellow long-lasting phosphorescence phosphor NaAlSiO_4:Eu^(2+),Ho^(3+)

A new aluminosilicate long-lasting phosphor with composition of NaA1SiO4：Eu2＋,Ho3＋ was synthesized and investigated. Under UV light excitation, the phosphor emitted yellow light corresponding to the characteristic emission of Eu2＋ due to 5d-4f transi- tion. Bright yellow phosphorescence sustaining for more than 30 rain was observed after ceasing the excitation. The phosphorescence intensity decay obeyed a fl decay law, indicating a tunneling electron-hole recombination process in the phosphor. Four peaks ap- peared in the thermoluminescence curve and the ones at 322 and 370 K were thought to account for the long lasting phosphorescence at room temperature. The Ho3＋ ion incorporated into the phosphor did not give any light but dramatically increased the intensities of both photoluminescence and phosphorescence via promoting defect levels in the phosphor.

绿色荧光粉NaAlSiO_4:Tb^(3+),Ce^(3+)的发光特性及能量传递

本文利用高温固相法合成了一系列绿色荧光粉NaAlSiO_4:x%Tb^(3+),y%Ce^(3+),并对其晶体结构做了讨论。通过对样品发光性质的研究发现,共掺杂Ce^(3+)、Tb^(3+)的样品,其在545nm处发光强度远远大于单掺Tb^(3+)的样品。我们认为Ce^(3+)与Tb^(3+)存在能量传递。当Ce^(3+)掺入浓度为0.09时能量传递效率最高。

以粉煤灰为原料合成Eu^(3+)掺杂的铝硅酸钠发光材料

以粉煤灰为原料,采用固相法合成了Eu3+掺杂的铝硅酸钠发光材料。利用粉末X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热分析技术(TG-DSC)、荧光光谱仪(PL)等对合成的样品进行表征,并与以分析纯的SiO2和Al2O3为原料得到的样品进行比较。结果表明:由不同的起始原料制备的NaAlSiO4:Eu3+均具有六方相结构;两种样品的形貌均不太规则,由许多小的球形颗粒和块状团聚体组成;由不同原料得到样品的TG-DSC曲线的变化趋势大致相同;在254及395 nm的紫外光激发下,均表现出Eu3+的特征发射。该研究为提高粉煤灰综合利用率、促进资源循环利用、减少其对环境的污染提供了一种新的思路。