Li(Sc,M)Si_(2)O_(6)∶Cr^(3+)(M=Ga^(3+)/Lu^(3+)/Y^(3+)/Gd^(3+))的近红外发光性能

荧光转换型近红外发光二极管(NIR pc-LED)具有体积小、谱带宽、峰位易调谐等优点,是新一代NIR光源发展的前沿,其关键在于研发可被蓝光有效激发的高效率宽带近红外荧光粉。LiScSi_(2)O_(6)∶Cr^(3+)荧光材料的激发波长为460 nm,发射峰位在845 nm,光谱带宽为156 nm,内量子效率为64.4%。基于该体系,本文通过M离子(M=Ga^(3+),Lu^(3+),Y^(3+),Gd^(3+))取代Sc^(3+)的方式对其性能进行调控。结果表明,引入M离子易生成杂相或发生相变,降低了材料的发光性能。本文从晶体结构出发对其调控过程进行了分析。

激活剂间隙位占据诱导氟化物NaHF_(2)∶Cr^(3+)的高效近红外发光

宽带近红外荧光粉转换型发光二极管(pc-LED)作为一种新型固态光源,在夜视照明、食品检测、生物成像等领域受到了广泛的关注。然而,如何实现高效的近红外发射仍然是一个巨大的挑战。本文采用水热法制备了氟化物近红外荧光粉NaHF_(2)∶Cr^(3+),发射峰位于761 nm,半高全宽约为112 nm,其内/外量子效率(IQE/EQE)为72.20%和29.6%。密度泛函理论(DFT)计算和晶体结构分析表明,Cr^(3+)离子在NaHF2体系中占据间隙位点,形成了高度畸变的八面体[CrF_(6)],有利于解除部分宇称禁阻跃迁,使得该荧光粉具有较高的发光效率。将荧光粉NaHF_(2)∶Cr^(3+)与蓝光InGaN芯片相结合,制备了近红外输出功率为426.74 mW@300 mA的pc-LED器件,在夜视成像等领域具有一定的应用前景。本研究也为设计高效近红外发射的Cr^(3+)激活荧光粉提供了新思路。

大尺寸优质Cr^(3+)∶BeAl_(2)O_(4)晶体生长与性能研究

本文采用感应加热提拉法结合上称重自动控径技术,成功生长出大尺寸、高质量的翠绿宝石(Cr^(3+)∶BeAl_(2)O_(4))晶体。晶坯等径圆柱体尺寸达到ϕ70 mm×140 mm,晶坯质量超过2800 g。通过冷光源照射晶坯,发现晶坯中心区域ϕ10~15 mm存在气泡。采用5 mW绿光激光照射ϕ8 mm×130 mm的翠绿宝石晶体棒,晶体内部无散射颗粒。利用Zygo激光平面干涉仪对晶体棒进行测试,波前畸变为0.3λ@632.8 nm。用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定了翠绿宝石晶体的铬离子掺杂浓度,并计算出轴向浓度梯度为0.5×10^(-4)~1.9×10^(-4)cm^(-1)(摩尔分数)。用Perkin Elmer Lambda-950紫外可见近红外分光光度计测试了不同掺杂浓度的翠绿宝石晶体在室温下的吸收光谱,并计算了吸收系数。这些研究结果为翠绿宝石晶体的应用提供了重要的基础数据。

植物补光用In^(3+)掺杂Zn_(3)Ga_(2)Ge_(2)O_(10)∶Cr^(3+)远红光发光材料的性能研究

采用高温固相法制备了Cr^(3+)掺杂的远红光荧光粉,并通过引入In^(3+)对Zn_(3)Ga_(2)Ge_(2)O_(10)∶Cr^(3+)发光特性进行了调控。通过XRD对Zn_(3)(Ga_(1-x)In_(x))_(2)Ge_(2)O_(10)∶2%Cr^(3+)(摩尔分数)的晶体结构进行了分析。利用室温荧光光谱和热释光光谱分析了Zn_(3)(Ga_(1-x)In_(x))_(2)Ge_(2)O_(10)∶2%Cr^(3+)的发光特性,其发射光谱由^(4)T_(2)(^(4)F)→^(4)A_(2)和^(2)E→^(4)A_(2)跃迁的705、721 nm两发光峰叠加而成。随着Zn_(3)(Ga_(1-x)In_(x))_(2)Ge_(2)O_(10)∶2%Cr^(3+)中In^(3+)掺杂浓度增加,材料发射光谱呈现展宽的现象,这是Cr^(3+)所处晶体场环境的改变导致了晶体场劈裂程度的变化。光谱展宽后荧光材料的发光特性与植物中光敏色素吸收谱更加匹配,因此其有望应用于植物照明领域。此外,随着In^(3+)掺杂浓度增加,荧光材料表现出红色长余辉现象,并且余辉时间与In^(3+)掺杂浓度有关。

蓝光激发的KMgF_(3)∶Cr^(3+)/Ni^(2+)基透明微晶玻璃超宽带近红外发光

近红外光谱技术在食品科学、信息安全、生物医疗等重大国计民生领域的应用对近红外光源提出了越来越高的要求。研发具有高效超宽带发射的近红外光源因此成为一项重要且迫切的研究课题。本文采用熔融淬火法在氟硅酸盐玻璃体系SiO_(2)-K_(2)CO_(3)-KF·2H_(2)O-MgF_(2)中成功析出了钙钛矿型KMgF_(3)纳米晶体。通过改变玻璃组分和热处理温度可以调控氟化物纳米晶相的析出,得到析晶和透明度最佳的微晶玻璃样品。玻璃中KMgF_(3)纳米晶体为Cr^(3+)和Ni^(2+)提供了稳定的八面体配位和低声子能量发光环境,在450 nm蓝光激发下,基于Cr^(3+)到Ni^(2+)的能量传递实现了Cr^(3+)(700~1200 nm)和Ni^(2+)(1400~1700 nm)双宽带近红外发射,并且双宽带近红外发光强度随离子掺杂浓度而可调变化。荧光光谱和荧光衰减曲线表征证明了Cr^(3+)到Ni^(2+)的能量传递过程,对应的能量传递效率为52.2%,能量传递机制为电子偶极-四极相互作用。研究结果不仅可以为系统掌握透明光学材料的超宽带发光规律提供基础数据,同时有助于设计开发低成本、高效率的近红外宽带光源。

富硫石墨烯碳负载层状双金属氧化物对Cd^(2+)和Cr^(3+)的去除

采用“前驱体-煅烧”策略制备了一种新型富硫石墨烯碳负载层状双金属氧化物(G/S-LDO),应用于Cd^(2+)和Cr^(3+)吸附。借助不同影响因素(pH、不同浓度、不同反应时间)实验,结合X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM),探究G/S-LDO对Cd^(2+)和Cr^(3+)去除能力及去除机制。结果表明:在pH=3~6范围内,G/S-LDO对Cd^(2+)和Cr^(3+)几乎不受pH影响。G/S-LDO对Cd^(2+)和Cr^(3+)吸附过程均符合Langmuir模型和准二级动力学模型,最大吸附量分别为473.00和99.76 mg·g^(-1)。XRD、FT-IR和SEM分析表明G/S-LDO对Cd^(2+)去除主要依靠与S掺杂石墨烯类碳作用形成亚硫化物,而和Cr^(3+)的去除主要与LDO水化释放的OH-作用生成CrO(OH)沉淀。

Cd^(2+)和Cr^(6+)对慈姑(Sagittaria sagittifolia L．)的毒害效应

以水生经济植物慈姑(Sagittaria sagittifolia L．)为实验材料,通过模拟水体Cd2+和Cr6+污染环境,研究了两种单一离子处理对慈姑的毒害影响．结果表明:随着水体Cd2+、Cr6+浓度增大,慈姑叶绿素含量与根细胞质膜透性先升高后降低;Cd2+浓度增大,根和叶的POD活性,叶的SOD活性、丙二醛(MDA)含量及根的超氧阴离子(O2+)产生速率均是先升后降;根和叶的CAT活性、根的SOD活性、MDA含量和叶的O2-产生速率则逐渐升高;而Cr6+处理时,MDA含量、根的 SOD、CAT、POD活性均随浓度增大而升高,O2-产生速率和叶的SOD、CAT、POD活性则升高后降低;Cd2+和Cr6+污染都对慈姑产生毒害,其毒害的效应既有相似性又有差异,同浓度条件下根的受害程度比叶严重．

Cr^(3+)掺杂对TiO_2薄膜光催化活性的影响

采用溶胶 凝胶法制备了TiO2 粉末和以釉面瓷砖为载体的TiO2 薄膜,讨论了不同Cr3+ 掺杂浓度对TiO2 光催化活性的影响,并采用UV VIS对其光学性能进行了检测.结果表明,Cr3+ 掺杂和釉面瓷砖的交互作用能够显著提高TiO2 薄膜的光催化活性,最佳掺杂浓度为6 0 4×10 1 7个·cm- 3,且随着TiO2 光催化活性的提高,薄膜的吸收带边发生了明显的红移。

Cr^6＋、Pb^2＋、Cd^2＋胁迫下条斑紫菜保护酶系统的响应

研究了不同Cr6+、Pb2+、Cd2+处理浓度对条斑紫菜(Porphyra yezoensis)超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、总抗氧化力(TAC)等保护酶系统的效应作用。结果表明,SOD、POD、TAC活性均随着处理浓度的增加,表现为先升高、后降低的总体趋势;但可溶性蛋白含量均比对照组高。Cd2+处理浓度为0~10mg/L、Cr6+浓度为0~20mg/L、Pb2+浓度为0~30mg/L时,SOD、POD、TAC应激性升高达最高值,之后迅速降低。相关指数分析显示,POD对Cr6+、Pb2+、Cd2+较SOD敏感。TAC为衡量机体抗氧化系统功能状况的综合性指标,SOD、POD在抗氧化系统适应重金属胁迫中起主要作用。条斑紫菜对重金属污染有较强的耐受性,相比较而言,Cd2+的毒性最高,Pb2+次之,Cr6+最弱。POD、SOD、TAC可以作为条斑紫菜受环境重金属污染胁迫的生化生理指标。

Cr^(3+),Fe^(3+)和Ni^(2+)对不锈钢着色的影响

利用着色电位-时间曲线,研究了着色液中主要杂质离子(Cr3+,Fe3+,Ni2+)浓度对不锈钢着色效果的影响并讨论了着色液老化的主要原因。试验发现:当着色液中Cr3+由0g/L增加到45g/L,Fe3+由0g/L增加到30g/L,Ni2+由0g/L增加到8g/L时,分别使着色起色电位升高约35.0,6.5,7.0mV;着色时间延长约20,10,12min;着色膜光亮度降低约10.0%,1.5%,20.0%。研究表明:着色液中杂质离子浓度的增大对不锈钢着色效果有显著影响,是导致着色液老化的主要原因;其中,ρ(Cr3+)影响最大,ρ(Ni2+)次之,ρ(Fe3+)相对较小;且当ρ(Cr3+)增加到45g/L,或ρ(Fe3+)增加到30g/L,或ρ(Ni2+)增加到8g/L时,着色液均不再适合继续着色。

Cr_2O_7^(2-)/Cr^(3+)和Ce^(4+)/Ce^(3+)电解液作媒质间接合成对甲氧基苯甲醛

在高剪切混合乳化机搅拌下,通过对Cr2O72- /Cr3+和 Ce4+/Ce3+两种媒质间接合成对甲氧基苯甲醛槽外反应的研究,得到合成对甲氧基苯甲醛的优选条件分别为:原料配比n(Cr2O72-):n(p-CH3O-C6H4-CH3)=1:6,反应温度 80℃,反应时间10min,对甲氧基苯甲醛反应收率90.5%;原料配比 n(Ce4+):n(p-CH3O-C6H4-CH3)=1:1,反应温度30℃,反应时间6min,对甲氧基苯甲醛反应收率97.1%。结果表明,Ce4+/Ce3+做媒质产品时-空效率较低,这是Ce4+/Ce3+媒质存在的本质缺陷;而Cr2O72-/Cr3+做媒质产品时-空效率提高近2倍,显著地增加产品的产量,提高了经济效益。

共沉淀法合成Cr^(3+):Al_2O_3纳米粉体及其发光性能研究

红宝石激光器是最早和最重要的固体激光器。由于红宝石晶体具有机械强度高、热膨胀系数小、热导率高、化学成分与结构稳定等特点，其在激光领域内至今应用仍很普遍。目前常作为大功率激光器的工作物质使用。但是红宝石单晶的Cr^3＋离子掺人量较少．一般只有0．05wt％～0．1wt％左右．这样激光输出功率受到很大的限制。

功能化壳聚糖磁性微球的制备及其对Cr^(3+)、Ni^(2+)的吸附

以经SiO_2包覆的Fe_3O_4和4-氯苯基异氰酸酯修饰的壳聚糖为原料,六亚甲基双异氰酸酯(HDI)为连接剂,制得功能化Fe_3O_4@Si O_2-壳聚糖磁性微球(磁性微球C),并利用SEM、FTIR对其进行表征,考察了所得磁性微球C对Cr^(3+)和Ni^(2+)的吸附性能。结果表明:磁性微球C的平均粒径为520 nm左右且分散性好。对Cr^(3+)、Ni^(2+)的吸附在60 min内达到平衡,在吸附剂质量为0.2 g,Cr^(3+)浓度为2.5 mmol/L,p H=3.0时,Cr^(3+)的单位吸附量为191.1 mg/g;在Ni^(2+)浓度为0.1 mmol/L,pH=5.0时,Ni^(2+)的单位吸附量为4.725 mg/g。所测等温吸附数据既符合Langmuir模型,也符合Freundlich模型。

ZnGa_2O_4∶Cr^(3+)红色荧光粉的光致及电致发光性能

采用柠檬酸络合溶胶-凝胶法合成ZnGa2O4∶Cr3+红色荧光粉,在空气气氛中1000℃煅烧得到ZnGa2O4单相.对粉体进行X射线光电子能谱(XPS)和电子顺磁共振(EPR)测试,结果显示,在空气气氛中煅烧,铬离子以三价形式存在(Cr3+),未出现高价铬离子(Cr5+,Cr6+).Cr3+取代Ga3+占据八面体格位,位于695nm的红光发射带属于Cr3+的2E-4A2跃迁.Cr3+的激发带与基质发射带间有大面积重叠,两者间存在有效的能量传递.利用丝网印刷方法制成电致发光器件,与硫化物电致发光器件相似,ZnGa2O4∶Cr3+电致发光器件的亮度与电压满足L=L0exp(-bV-1/2)关系,且亮度与频率成正比.器件的Q-V曲线为闭合回路,发光效率η约为13lm·W-1.

Cr^(3+):Al_2(WO_4)_3晶体的生长和光谱特性

采用顶部籽晶法从Na2 WO4 助熔剂体系生长出优质的Cr3+ :Al2 (WO4 ) 3晶体,测定了吸收和荧光光谱,结果表明:Cr3+ 离子在晶体中有两个宽且强的吸收带和一个微弱的吸收线,两宽带中心波长分别为4 2 2和5 95nm ,还有两个较弱的吸收峰,其荧光峰值分别为6 84和6 6 3nm。其荧光宽带和一个较弱的荧光线峰并存,宽带范围为6 5 0～82 0nm ,峰值波长为74 0nm ,荧光线峰波长约为6 80nm ,其强度较强。计算了晶场强度和Racah参数,其Dq B =2 4 2 ,晶体属于中阶场介质。研究表明,Cr3+ :Al2 (WO4 ) 3晶体具备可调谐激光晶体的基本光谱要求,且有良好的物化性能,可以实现宽频带可调谐激光输出。

Ca_3Al_2Ge_3O_(12):Cr^(3+)的光谱性质及晶场参数计算

为了解Cr3+离子在钙铝锗酸盐Ca3Al2Ge3O12石榴石中的光谱性质,合成了Ca3Al2Ge3O12:Cr3+多晶材料;测量了其X射线衍射图,漫反射光谱,激发、发射光谱等;分析了Cr3+离子在钙铝锗酸盐中的发光特性;计算了其晶场强度(Dq/B),Stokes位移(ΔEs)及黄昆-里斯因子(S)等.在450nm激发下,Ca3Al2Ge3O12:Cr3+室温发射光谱主要由三个宽带及附加其上的弱R线构成,分别对应于Cr3+离子的4T1、4T2、2T2到4A2能级跃迁.低温时R线变得强而锐.通过计算,Dq/B=2.43,ΔEs=1884cm-1,S=5.21.表明在Ca3Al2Ge3O12中Cr3+离子处于较弱的晶场强度,电子-声子耦合较强,为发展可调谐激光材料提供重要线索.

氟喹诺酮类抗菌药物与过渡金属离子Cr^(3+),Mn^(2+) 和Fe^(3+)形成配合物配位位置的研究

通过 1D1 HNMR ,1 3CNMR和1 H自旋 晶格弛豫时间T1 对氟喹诺酮类抗菌药物与过渡金属离子Cr3+,Mn2 +和Fe3+形成配合物的位置进行了研究 ,合成了固体配合物 ,对其进行了元素分析 .实验结果表明过渡金属离子Cr3+,Mn2 +和Fe3+与氟喹诺酮类抗菌药物形成 1∶2的配合物 。

巯基树脂对Ag^+、Hg^(2+)、Cr^(3+)的吸附性能的研究

研究了自合成的巯基树脂对Ag+、Hg2+、Cr3+的静态吸附性能.结果表明,该树脂对3种离子吸附能力强,吸附量分别达6.56、3.25、2.10mmol/g.树脂对各金属离子等温吸附在实验浓度范围内符合兰缪尔(Langmuir)或弗伦德利希(Freundlich)方程.吸附机理研究表明,巯基与金属离子发生了离子交换和配位反应,化学吸附起支配作用.

硫氨脲基红麻纤维的制备及其对Ni^(2+)、Cr^(3+)、Mn^(2+)的吸附性研究

以红麻纤维为母体 ,通过接枝改性制备了硫氨脲基红麻纤维 ;该纤维对 Ni2 + 、Cr3 + 、Mn2 + 的饱和吸附容量分别为 4.0 1、9.72、8.56 mmol/ g.

不同浓度Hg^(2+)、Cr^(3+)和Pb^(2+)单一胁迫对绿豆膜脂过氧化物含量及抗氧化酶活性的影响

研究了不同浓度Hg2+、Cr3+和Pb2+胁迫条件下,绿豆花荚期叶片中膜脂过氧化物(MDA)含量及抗氧化酶,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT))活性的变化情况。结果表明,Hg2+、Cr3+和Pb2+胁迫后,随着浓度的升高,绿豆叶片中MDA含量也逐渐升高,与对照相比,均差异显著。在Cr3+和Pb2+胁迫下,绿豆叶片中SOD酶活性随着浓度的升高呈现升高的趋势;在低、中浓度Hg2+胁迫下,SOD酶活性低于对照,但高浓度下,SOD酶活性高于对照。Hg2+处理后,POD酶活性随着浓度的增加,表现出先升高后降低又升高的趋势;低、中浓度Cr3+处理使绿豆叶片内POD活性降低,但在高浓度时表现出POD活性增强;随着Pb2+处理浓度的增加,POD活性逐渐降低。Hg2+和Cr3+处理使CAT活性升高,但Pb2+处理后,CAT活性随浓度的升高先下降,再升高,然后又下降。研究表明Pb2+对绿豆的生态毒性较大。