溶胶-凝胶法制备Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)白光发射荧光粉及其性能

通过溶胶-凝胶法制备了具有白光发射的Gd_(4)Ga_(2)O_(9):x%Dy^(3+)荧光粉,利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和荧光光谱等对产物的物相结构、形貌、组分和光学性能进行研究,并分析了Dy^(3+)掺杂量对样品的影响。XRD结果表明,所制备的样品为Dy^(3+)掺杂的Gd_(4)Ga_(2)O_(9)单斜晶体和少量Ga_(2)O_(3)杂质相的混合物。紫外-可见漫反射光谱结果表明制备的Dy^(3+)掺杂Gd_(4)Ga_(2)O_(9)晶体是一种光学带隙为5.29 eV的直接带隙半导体。荧光检测结果表明Dy^(3+)掺杂Gd_(4)Ga_(2)O_(9)荧光粉可被属于Gd^(3+)激发带的275 nm紫外光有效激发,并在490 nm和575 nm附近分别发射出属于Dy^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(6)H_(15/2)和^(4)F_(9/2)→^(6)H_(13/2)跃迁的蓝色和黄色的强烈光,证实在Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)样品中存在显著的由Gd^(3+)到Dy^(3+)的能量传递发光现象。同时,对其发光机制进行了讨论。样品的发光强度随着Dy^(3+)掺杂量的变化而变化,同时影响着样品的发光颜色,Dy^(3+)掺杂量为1.5%和2%时制备的荧光粉可在紫外光激发下分别发射出CIE色坐标为(0.3362,0.3512)和(0.3381,0.3523)、相关色温为5340 K和5263 K的白色光。研究结果表明Gd_(4)Ga_(2)O_(9):Dy^(3+)是一种潜在的紫外光激发白光发射荧光材料。

Dy^(3+)掺杂Y_(2)MgTiO_(6)荧光粉的制备及发光性质研究

通过溶胶-凝胶法制备出一系列Dy^(3+)掺杂的Y_(2)MgTiO_(6)(YMT∶Dy^(3+))荧光粉,并利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪对荧光粉的晶体结构、微观形貌及发光性质进行研究和分析。研究结果显示,YMT∶Dy^(3+)荧光粉为双钙钛矿结构,Dy^(3+)掺杂不改变样品的晶体结构。在近紫外光(352 nm)的激发下,样品的发射光谱显示出典型的Dy^(3+)特征发射峰,分别是485 nm处的蓝光、578 nm处的黄光,以及650~700 nm的红光。当Dy^(3+)摩尔浓度x=0.03时,荧光粉出现浓度猝灭效应,其浓度猝灭机制为电偶极子-电偶极子相互作用(d-d)。YMT∶Dy^(3+)荧光粉的CIE色坐标明显受到Dy^(3+)的浓度影响,其中YMT∶0.02Dy^(3+)荧光粉的CIE色坐标为(0.406,0.407),位于暖白光区,可作为一种暖白光荧光粉应用于近紫外激发白光发光二极管(w-LEDs)。

稀土Dy^(3+)掺杂TiO_2的制备及光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法合成了不同Dy3+掺杂量、不同焙烧温度的Ti O2光催化剂.并对所制得的光催化剂进行了SEM、XRD和FT-IR的表征和光催化活性研究.结果表明:所得粉体均为锐钛矿相纳米Ti O2,稀土掺杂能细化晶粒.以酸性品红为降解物的光催化实验表明:500℃煅烧,当Dy3+掺杂量为0.20%时其光催化活性最好,加入1 m L 30%H2O2,无灯源照射,常温常压无须通氧气条件下,催化时间6 h,降解率达到81.19%.

Sr_4Al_(14)O_(25):Eu^(2+),Dy^(3+)/TiO_(2-x)N_x复合材料制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法在长余辉发光材料(Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+)的表面包覆TiO2-xNx。利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的结构,形貌进行了表征;并研究了Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+/TiO2-xNx复合材料对甲基橙的光催化降解性能。

光照对Sr_4Al_(14)O_(25):Eu^(2+),Dy^(3+)/TiO_(2-x)N_x复合材料光催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备出Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+/TiO2-xNx复合材料。该复合材料对甲基橙具有较高的光催化效果,复合材料经紫外激发后,其光催化效果高于没有经紫外激发的复合材料的光催化效果,而且明显高于Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+和TiO2-xNx光照激发后光催化效率之和,同时讨论了Sr4Al14O25:Eu2+,Dy3+/TiO2-xNx复合材料的光催化机理。

TiO_(2-x)N_x/Sr_2MgSi_2O_7:Eu^(2+),Dy^(3+)复合材料制备及光催化性能

采用溶胶-凝胶法将TiO2-x N x包覆在长余辉光致发光材料(Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+)表面制备得到TiO2-x N x/Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+复合材料。利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对TiO2-x N x/Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+复合光催化材料的结构及表面形貌进行表征,并研究了TiO2-x N x/Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+复合光催化材料对甲基橙溶液的降解性能。

Metal-doped Mo2C(metal=Fe,Co,Ni,Cu)as catalysts on TiO2 for photocatalytic hydrogen evolution in neutral solution

The neutral hydrogen evolution reaction(HER)is vital in the chemical industry,and its efficiency depends on the interior character of the catalyst.Herein,work function(WF)engineering is introduced via 3d metal(Fe,Co,Ni,and Cu)doping for modulating the Fermi energy level of Mo2C.The defective energy level facilitates the free water molecule adsorption and,subsequently,promotes the neutral HER efficiency.Specifically,at a current density of 10 mA/cm2,Cu-Mo2C exhibits the best HER performance with an overpotential of 78 mV,followed by Ni-Mo2C,Co-Mo2C,Fe-Mo2C,and bare Mo2C with 90,95,100,and 173 mV,respectively,and the corresponding Tafel slope values are 40,43,42,56,and 102 mV/dec.The modified WF can also lead to an enhanced photocatalytic efficiency owing to the lowered Schottky barrier and excellent carrier transition across the electrocatalyst–solution interface.When coupling the metal-doped Mo2C samples with TiO2,enhanced photocatalytic neutral HER rates are obtained in comparison to the case with bare TiO2.Typically,the HER rates are 521,404,275,224,147,and 112μmol/h for Cu,Ni,Co,Fe,bare Mo2C,and bare TiO2,respectively.Time-resolved photoluminescence spectroscopy(TRPS)and ultrafast transient absorption(TA)measurements are carried out to confirm the recombination and migration of the photogenerated carriers.The fittedτvalues from the TRPS curves are 22.6,20.5,10.1,4.7,4.0,2.5,and 1.9 ns for TiO2,TiO2-Mo2C,TiO2-Fe-Mo2C,TiO2-Fe-Mo2C,TiO2-Fe-Mo2C,TiO2-Fe-Mo2C,and TiO2-Pt,respectively.Additionally,the fittedτvalues from the TA results are 31,73,and 105 ps for the TiO2-Mo2C,TiO2-Cu-Mo2C,and TiO2-Pt samples,respectively.This work provides in-depth insights into the WF modulation of an electrocatalyst for improving the HER performance.

三维网状Dy3+∶YVO4/TiO2复合纤维的制备及光催化产氢性能

以电纺TiO2纳米纤维为基质,柠檬酸为软模板,采用一步水热法制备了具有三维立体网状结构的稀土Dy^3+掺杂YVO4/TiO2复合纤维.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、N2吸附-脱附、紫外-可见漫反射光谱及荧光光谱等手段对材料的组成、表面形貌和性能进行表征,以光分解水产氢实验考察其光催化活性.结果表明,Dy^3+∶YVO4纳米枝与TiO2纳米纤维相互交联构筑的纳米纤维网具有大比表面积,可提供更多活性位点,改善了多相光催化反应的传递过程;稀土Dy^3+掺杂的YVO4与TiO2复合形成异质结相互促进,在拓宽光谱响应范围、提高太阳光利用率的同时使光生电子-空穴对得到较好分离,从而提高了样品的光催化活性.模拟太阳光照射下,Dy^3+∶YVO4/TiO2复合纤维光催化产氢速率达到8. 63 mmol·h^-1·g^-1,是纯TiO2纳米纤维的10倍.

Dy^(3+)离子掺杂TiO_2微纳米晶的制备及其光催化性能研究

本文通过微波辅助溶胶-凝胶法制备Dy^(3+)掺杂TiO_2微纳米晶。通过X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和紫外可见光谱(UV-vis)对样品的物相成分、分子键价结构和光催化性能进行表征和分析。结果表明:Dy^(3+)掺杂量对TiO_2微纳米晶的相变有一定的影响,且在锐钛矿到金红石的晶型转变过程有抑制的作用,当Dy^(3+)掺杂量为1.2wt.%时,晶粒大小为11.5nm,样品几乎保持单一锐钛矿物相。表面存在羟基,它可以捕捉空穴,形成羟基自由基,有利于光催化降解有机物。Xe灯下光照50min后,典型样品对MB的光催化反应速率为k=0.07461 min^(-1)和降解率为97.14%,这可能与一定量Dy^(3+)的引入有关。Dy^(3+)可以捕捉电子,生成g O_2-。而空穴则能和样品表面的羟基反应生成g OH,能有效抑制光生电子和空穴对的复合,从而使典型样品具有较高的光催化活性。

Fe_2O_3掺杂TiO_2薄膜对甲基紫溶液光催化降解

甲基紫是一种相当稳定的有机物 ,能被 Ti O2 光催化降解 .本文采用 sol-gel工艺在玻璃表面制得了均匀透明的 Ti O2 薄膜 ,研究了热处理温度、涂覆层数、掺杂 Fe2 O3 等制备工艺 ,以及溶液 p H值和助催化剂H2 O2 等因素对 Ti O2 薄膜的光催化性能和稳定性的影响 .结果表明 ,掺 Fe2 O3 的 Ti O2 薄膜对甲基紫的降解率明显优于未掺 Fe2 O3 的 Ti O2 薄膜 .

3d过渡金属掺杂TiO_2纳米晶膜电极的光电化学研究

应用原子力显微镜和X射线粉末法对 3d过渡金属离子Cr(Ⅲ ) ,Fe(Ⅲ ) ,Mn(Ⅱ ) ,Co(Ⅱ ) ,Ni(Ⅱ ) ,Cu(Ⅱ )和Zn(Ⅱ )掺杂TiO2 纳米晶粒 (简写为M3d TiO2 )作了表征 ,并用光电化学方法研究了M3d TiO2 纳米结构多孔膜电极 .实验结果表明 ,M3d TiO2 纳米粒子的颗粒较均匀 ,粒径约为 1 5nm ,其晶型为锐钛矿和板钛矿的混晶 .在所研究的M3d TiO2 中 ,只有Zn2 + TiO2 电极的光电流大于未掺杂的TiO2 纳米结构多孔膜电极 .3d金属离子的掺杂引起各电极的光电流信号在一定波长范围内出现 p

微波法合成纳米TiO_2及Fe^(3+)掺杂纳米TiO_2粉体的研究

通过控制盐的水解和微波辐射制备出晶粒尺寸为 6～ 2 5nm的TiO2 、Fe/TiO2 粉体。对水解温度、陈化时间、微波辐射的影响进行研究 ,发现TiO2 水解温度在 70～ 80℃、Fe/TiO2 水解温度在 6 5℃时 ,晶粒尺寸较小 ,而室温陈化时间的长短对晶粒尺寸没有大的影响 ,样品未微波辐射与微波辐射的晶粒尺寸、热性质等存在明显不同。通过XRD、TG DSC。

杂质的添加对SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)余辉发光特性的改善

采用溶胶 凝胶法制备SrAl2 O4 ∶Eu2 + ,Dy3+ 磷光体 ,并在合成过程中添加硼或硅以探讨光致发光及长余辉发光性质。发现硼、硅添加物不仅是助熔剂 ,且能改良SrAl2 O4 ∶Eu2 + ,Dy3+ 之长余辉的持续时间及余辉发光强度。基于不同磷光体样品的实验结果比较 ,综合材料表面微结构观察、X射线衍射图谱、热释发光光谱与余辉衰减曲线的测量等实验结果分析 ,推断在SrAl2 O4 ∶Eu2 + ,Dy3+ 中添加硼、硅可导致磷光体缺陷增加并稳定活化剂Eu2 + 的价态。

掺杂Fe_2O_3对吸附相反应技术制备TiO_2的形貌和光催化性能的影响

利用吸附相反应技术制备得到了掺杂不同浓度的Fe2O3的TiO2复合光催化剂。通过透射电子显微镜(TEM)、紫外可见光谱和X射线衍射(XRD)研究不同掺杂浓度对TiO2形貌和结晶过程的影响,并利用3种波长光源下的甲基橙光降解实验考评了各个复合光催化剂的催化活性。结果表明,掺杂后复合光催化剂中Fe2O3分散性较好较均匀。在TiO2紫外可见吸收光谱中由于Fe2O3的掺杂而出现了红移,而且随着掺杂浓度增加红移越来越明显,复合光催化剂的禁带宽度也越来越小。在焙烧过程中无定形Fe2O3或Fe3+进入了TiO2的晶格结构,从而抑制了TiO2的结晶过程。半导体禁带宽度的减少以及TiO2结晶过程的抑制作用,都导致紫外光下复合光催化剂催化活性的降低。但Fe2O3的掺杂也使得复合光催化剂在可见光区出现了一定的光催化活性。

钬掺杂对SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)发光性能的影响

首次研究了Ho3+掺杂对SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+发光性能的影响。采用燃烧合成方法,在600℃条件下,合成Ho3+掺杂的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+新型长余辉光致发光材料。X射线衍射分析结果表明,合成的样品为单相SrAl2O4单斜晶系磷石英结构。光致发光光谱测量显示,合成样品的发射光谱是连续宽带谱,峰值位于510nm左右,激发光谱是单峰且峰值位于356nm的连续宽带谱。利用单光子计数系统测量了材料的余辉衰减曲线,结果显示Ho3+的适量掺杂可以明显提高铝酸锶的初始发光亮度。当Ho3+的掺入摩尔比例为0.005时,初始亮度是不掺杂Ho3+时的两倍多。对初始亮度增强的机理做了初步的探讨。

Eu^(2+),Dy^(3+)掺杂夜光纤维用发光材料的余辉特性和陷阱能级分布

采用高温固相法制备了夜光纤维用Sr2MgSi2O7∶Eu2+,Dy3+蓝色长余辉发光材料,结合夜光纤维对发光材料性能的要求,通过X射线衍射图谱、荧光光谱、余辉衰减曲线及热释光谱对材料的结构、发光性能和陷阱能级分布进行了表征,重点分析了稀土离子Eu2+和Dy3+的掺量及比例的变化对材料余辉过程和陷阱能级分布的影响。结果表明适中的Dy3+掺量能产生合适的陷阱能级,从而获得较好的余辉效果,Dy3+掺量不同但衰减规律相似,经拟合余辉衰减包括快衰减、中衰减、慢衰减3个过程。而当Dy3+掺量不变,Eu2+掺量达到0.05mol时,发光强度骤然下降,出现发光淬灭。随着Dy3+掺量的增加,陷阱能级的深度E值逐渐变大,当Dy3+掺量增加到0.06mol时,E值反而大幅降低。

SrAl_2O_4∶Eu^(2+),Dy^(3+)磷光粉低成本制备工艺及发光性能研究

以工业铝酸钠溶液制备的氢氧化铝为铝基原料,采用高温固相反应法合成了SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+磷光粉,考察了稀土掺杂量、烧结温度及硼酸加入量对其发光性能、激发光谱及发射光谱的影响,并通过XRD谱及余辉衰减曲线对最佳工艺条件下制备的样品进行表征。结果表明,当稀土掺杂量x(Eu)=3%、x(Dy)=3%,烧结温度为1 300℃,烧结时间为4h,硼酸加入量w(H3BO3)=9%时,所制备磷光粉样品仍保持SrAl2O4的晶体结构,其发光性能最好,发光强度最大,主激发波长在360nm左右,主发射波长在510nm左右;余辉为黄绿色,衰减时间长。

碱土金属离子(Mg^(2+),Ca^(2+),Ba^(2+))掺杂对长余辉荧光粉SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)发光性能的影响

采用高温固相法制备了碱土金属离子(Mg2+,Ca2+,Ba2+)掺杂的SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+长余辉荧光粉。XRD谱分析表明,随着基质中掺入的碱土金属离子(Mg2+,Ca2+,Ba2+)浓度增加,基质晶格常数也随之发生变化。Mg2+,Ca2+和Ba2+3种碱土离子在SrAl2O4中的固溶范围分别为40%,15%和30%。光谱分析则表明在固溶范围内随着掺杂Mg2+,Ca2+和Ba2+浓度的增大,样品的发射峰值会在480~530 nm范围出现规律性移动。适当浓度的Mg2+,Ba2+掺杂会不同程度地提高样品的发光强度,而Ca2+的掺杂则会降低发光强度。但是碱土金属离子(Mg2+,Ca2+,Ba2+)的掺杂并不能延长SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+荧光粉的余辉时间。

Ca_3(PO_4)_2:Dy^(3+)纳米荧光粉的制备及发光性能研究

采用水热法制备出Ca_3(PO_4)_2:Dy^(3+)纳米荧光粉,通过XRD、SEM和荧光光谱对样品进行了分析,主要研究了制备工艺以及Dy^(3+)离子掺杂浓度对材料发光性能的影响规律。研究结果表明:初始溶液pH值为7,反应釜填充度为80%,在180℃条件下反应24 h所得的Ca_3(PO_4)_2:0.02 Dy^(3+)纳米荧光粉发光性能最佳。SEM分析表明荧光粉颗粒的平均粒径为100 nm,分散性好。

Improving the denitration performance and K-poisoning resistance of the V_2O_5-WO_3/TiO_2 catalyst by Ce^(4+) and Zr^(4+) co-doping

A series of V2O5‐WO3/TiO2‐ZrO2,V2O5‐WO3/TiO2‐CeO2,and V2O5‐WO3/TiO2‐CeO2‐ZrO2 catalysts were synthesized to improve the selective catalytic reduction(SCR)performance and the K‐poisoning resistance of a V2O5‐WO3/TiO2 catalyst.The physicochemical properties were investigated by using XRD,BET,NH3‐TPD,H2‐TPR,and XPS,and the catalytic performance and K‐poisoning resistance were evaluated via a NH3‐SCR model reaction.Ce^4+and Zr^4+co‐doping were found to enhance the conversion of NOx,and exhibit the best K‐poisoning resistance owing to the largest BET‐specific surface area,pore volume,and total acid site concentration,as well as the minimal effects on the surface acidity and redox ability from K poisoning.The V2O5‐WO3/TiO2‐CeO2‐ZrO2 catalyst also presents outstanding H2O+SO2 tolerance.Finally,the in situ DRIFTS reveals that the NH3‐SCR reaction over the V2O5‐WO3/TiO2‐CeO2‐ZrO2 catalyst follows an L‐H mechanism,and that K poisoning does not change the reaction mechanism.