In^3+,Si^4+共掺杂ZnBi(0.02)Ga(1.98)O4:Cr^3+的发光与长余辉性能研究

长余辉材料在生物医学、信息存储等领域有着广阔的应用前景。人们已在不同体系的材料中成功制备蓝、绿、黄光长余辉材料,且一些材料的高效长余辉性能已能满足实际应用的要求。然而,红色长余辉材料在发光亮度和余辉时间方面都还不够理想。采用高温固相法,通过In^3+, Si^4+共掺杂的方式,制备了深红色发光的Zn(Bi)Ga2O4:Cr^3+材料,并系统地研究了所制备材料的发光光谱、长余辉及热释光性能。XRD分析发现, In^3+, Si^4+参与固相反应并占据了Zn(Bi)Ga2O4适当的晶格位置, In^3+, Si^4+的掺入也不会改变基质的基本相结构。通过监测λ=695 nm的光发射测量了Zn(Bi)Ga2O4:1%Cr^3+;Zn(Bi)Ga2O4:1%Cr^3+, 9%In^3+和Zn(Bi)Ga2O4:1%Cr^3+, 9%In^3+, 7%Si^4+的激发光谱, In^3+, Si^4+的引入改变了Cr^3+的局域环境,从而使得O^2-的2p轨道到Ga^3+的4s4p轨道的电荷迁移带产生红移,并使得Cr^3+的4A^2-4T^1和4A^2-4T^2跃迁强度明显增强。研究440 nm氙灯光激发下发射光谱发现, In^3+的引入改变了部分八面体中Cr^3+的配位环境,造成不同格位的发射峰位置不同,从而使发光光谱表现出非均匀加宽。In^3+掺杂对Cr^3+的配位环境的改变也同时提高了样品的发射光强度。而In^3+, Si^4+共掺杂则使得样品的发射光谱的非均匀加宽效应进一步加强,同时进一步增强了其发光强度。实验表明, 9%In^3+, 7%Si^4+共掺杂的Zn(Bi)Ga2O4:Cr^3+样品表现出最好的光致发光特性。余辉衰减曲线测试发现, In^3+的引入可以大大提高样品的余辉亮度,并延长余辉时间。而Si^4+的引入则进一步的改善了样品的余辉亮度,延长了余辉时间。热释光测试表明, In^3+的引入能提高样品中陷阱能级的深度,而合适浓度的In^3+, Si^4+共掺杂不仅提高了陷阱的深度,也增加了样品中陷阱的浓度。研究发现, 9%In^3+, 3%Si^4+共掺杂的Zn(Bi)Ga2O4:Cr^3+样品具有最好的长余辉性能。相关研究为进一步优化镓酸盐长余辉性材料提供了有意义的参考。

微量Co^(2+)-Si^(4+)取代对多晶石榴石铁氧体材料旋矩磁性能的影响

采用传统陶瓷工艺制备了多晶石榴石铁氧体,研究了微量Co^(2+)-Si^(4+)联合取代对GdCaSnV-YIG、GdCaZrV-YIG、GdCaInV-YIG和GdAl-YIG材料旋矩磁性能的影响。结果表明,Co^(2+)-Si^(4+)联合取代GdAl-YIG可使其矫顽力显著增高,而Co^(2+)-Si^(4+)取代GdCaSnV-YIG、GdCaZrV-YIG和GdCaInV-YIG,可调节其矫顽力和剩磁比。当Co^(2+)-Si^(4+)取代量为0.015时得到GdCaSnV-YIG的矫顽力为0.17 Oe,取代量为0.025时得到GdCaZrV-YIG的矫顽力为0.23 Oe,取代量大于等于0.035时三者的剩磁比均能达到0.79或以上。

Eu^(3+)、Si^(4+)共掺杂TiO_2光催化剂的协同效应

采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了Eu/Ti/Si纳米光催化剂,并通过XRD、FT-IR、EPR等进行了表征.结果表明,掺入Eu3+和Si4+,阻止了TiO2从锐钛矿晶型向金红石晶型的转变,使TiO2的粒径减小,且Eu3+能够促进Si4+进入TiO2的晶格中.以甲基橙为光催化反应模型化合物,考察了光催化剂的活性.测定了甲基橙在不同光催化剂上的吸附常数,探讨了催化剂对甲基橙的吸附机理.Eu3+和Si4+的最佳掺入量分别为wEu=0.03%、wSiO2=39.06%,且Eu3+和Si4+同时掺入TiO2光催化剂产生协同效应.讨论了光催化活性与催化剂性质的关系.

Fe^(3+),Si^(4+)掺杂TiO_2纳米材料相变和热稳定性研究

Guth等人[1]在1977年首次报道了铁(Ⅲ)掺杂二氧化钛催化剂对氮气光催化还原为氨具有独特的光催化效果,开辟了一条太阳能转化为化学能的新途径,引起了人们对铁(Ⅲ)掺杂二氧化钛的研究热潮[2～7].

Si^(4+)掺杂对镁铝水滑石纳米晶体结构与性能的影响

研究了Si4+掺杂对镁铝水滑石[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O阻燃剂制备的影响,讨论了以NaAlO2为铝源,不同的Si4+掺杂浓度对所得镁铝水滑石试样的相组成以及其晶粒大小和结晶状态的影响.结果表明:在Na2SiO3的掺入浓度小于等于0 012mol/L的范围内,可以成功地进行Si4+掺杂,Si4+进入到镁铝水滑石基本层中的羟基八面体空间,使镁铝水滑石晶体的颜色由白色变为天蓝色,抑制了镁铝水滑石晶体的长大.DSC TG热分析表明,Si4+掺杂提高了镁铝水滑石第二次热分解的终止温度点,将其热分解温度范围拓宽了约17℃,最终热分解物的残余量提高了5 5%,从而提高了镁铝水滑石阻燃剂的热稳定性.

Ti-Si-Fe合金添加量对Si_(3)N_(4)结合SiC材料结构与性能的影响

为促进Si_(3)N_(4)结合SiC耐火材料的致密化,降低Si粉氮化温度,以SiC颗粒和细粉、Si粉为主要原料,利用从高钛型高炉渣提取的Ti-Si-Fe合金部分取代Si粉,在埋碳气氛下于1350℃反应烧结5 h,制备了Si_(3)N_(4)结合SiC耐火材料。研究了Ti-Si-Fe合金添加量(加入质量分数分别为0、1.8%、3.6%、5.4%、7.2%)对Si粉的氮化行为、材料力学性能和显微结构的影响,并探讨了氮化反应烧结机制。结果表明:1)随着Ti-Si-Fe合金添加量的增加,材料的常温力学性能和高温抗折强度明显改善,荷重软化温度均超过1700℃,Ti-Si-Fe合金添加量超过3.6%(w)后材料性能的增幅变缓;2)Ti-Si-Fe合金促进了Si粉在较低温度下的完全氮化和材料的反应烧结,Ti-Si-Fe合金中各物相及Si粉氮化反应的体积增加能够充填气孔,氮化产物改善骨料与基质、基质内部的结合状态,从而提高材料的致密化程度,改善力学性能;3)引入Ti-Si-Fe合金后,反应体系中形成了富含Ti、Si、N、Fe成分的液相,氮化物的形成除传统的VS、VLS机制外,溶解-沉淀机制在短柱状β-Si_(3)N_(4)、粒状TiN的形成中起到主导作用,交错连结的α-Si_(3)N_(4)晶须、短柱状β-Si_(3)N_(4)、粒状TiN对材料的力学性能起到增强作用。

急性心力衰竭患者血清胰岛素样生长因子结合蛋白-7、沉默信息调节因子4表达水平及意义

目的 探讨胰岛素样生长因子结合蛋白-7(IGFBP-7)、沉默信息调节因子4(SIRT4)在急性心力衰竭(AHF)患者血清中的表达水平及其对预后的预测价值。方法 选取151例AHF患者(AHF组)和151例健康体检者(对照组)作为研究对象,检测并比较2组血清IGFBP-7、SIRT4、N-末端钠尿肽前体(NT-proBNP)和活性氧(ROS)水平。分析血清IGFBP-7、SIRT4、NT-proBNP、ROS水平与病情分级的关系;采用Pearson相关系数法分析IGFBP-7、SIRT4与NT-proBNP、ROS的相关性;采用多因素Logistic回归分析法分析AHF患者预后的影响因素。绘制受试者工作特征(ROC)曲线,分析血清IGFBP-7、SIRT4对AHF患者预后不良的预测效能。结果 AHF组血清IGFBP-7、SIRT4、NT-proBNP和ROS水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);AHF组患者中,病情分级Ⅳ级者血清IGFBP-7、SIRT4、NT-proBNP和ROS水平高于Ⅲ级者和Ⅱ级者,且Ⅲ级者高于Ⅱ级者,差异有统计学意义(P<0.05);AHF组预后不良者病情分级和血清IGFBP-7、SIRT4、NT-proBNP、ROS表达水平均高于预后良好者,差异有统计学意义(P<0.05)。AHF患者血清IGFBP-7、SIRT4水平均分别与血清NT-proBNP、ROS水平呈正相关(r=0.523、0.498、0.578、0.557,P<0.05)。多因素Logistic回归分析显示,病情分级和血清IGFBP-7、SIRT4、NT-proBNP、ROS水平均为AHF患者预后的独立影响因素(P<0.05)。ROC曲线显示,血清IGFBP-7、SIRT4对AHF患者预后均有一定预测价值,曲线下面积(AUC)分别为0.794、0.795,且两者与ROS联用的预测价值更高,AUC为0.909(95%CI:0.858~0.959)。结论 IGFBP-7、SIRT4在AHF患者血清中呈高表达,且其表达水平与患者病情分级和预后显著相关,两者联合检测对患者预后具有较高的预测价值。

血清PDCD4、HSP70水平对早期宫颈癌淋巴结转移的预测价值

目的探讨血清程序性细胞死亡蛋白4(PDCD4)、热休克蛋白70(HSP70)水平对早期宫颈癌淋巴结转移(LNM)的预测价值。方法选择早期宫颈癌患者132例(观察组),术中行前哨淋巴结活检术,经组织病理学检查判断是否发生LNM,同期另选体检健康的女性志愿者60例(对照组),采集所有研究对象空腹外周静脉血,离心留取血清,采用ELISA法检测血清PDCD4、HSP70。收集早期宫颈癌患者临床资料,采用多因素Logistic回归模型分析早期宫颈癌LNM的危险因素。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析血清PDCD4、HSP70水平对早期宫颈癌LNM的预测价值。结果观察组血清PDCD4水平低于对照组,血清HSP70水平高于对照组(P均<0.05)。132例早期宫颈癌患者中,发生LNM 25例、未发生LNM 107例。单因素分析发现,肿瘤最大径、宫颈间质浸润深度、FIGO分期以及血清PDCD4、HSP70水平可能与早期宫颈癌LNM有关(P均<0.05)。多因素Logistic回归分析发现,宫颈间质浸润深度≥1/2宫颈肌壁、FIGO分期ⅡA期以及血清HSP70水平升高为早期宫颈癌LNM的独立危险因素,而血清PDCD4水平升高则为其独立保护因素(P均<0.05)。ROC曲线分析发现,血清PDCD4、HSP70水平单独和联合预测早期宫颈癌LNM的曲线下面积(AUC)分别为0.810、0.817、0.876,血清PDCD4、HSP70水平联合预测早期宫颈癌LNM的AUC大于二者单独(P均<0.05)。结论血清PDCD4水平降低和血清HSP70水平升高与早期宫颈癌LNM密切相关;血清PDCD4、HSP70水平对早期宫颈癌LNM均有一定预测价值,二者联合预测价值更高。

Fe^(3+)、Si^(4+)共掺杂TiO_2光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Fe/Ti/Si复合光催化剂,通过对甲基橙的降解来研究其光催化活性。结果表明,Fe的掺杂提高了光催化剂的光响应范围,可以充分地利用太阳光,Fe最佳掺量为3.5×10-6mol/g;适量掺杂SiO2增强了光催化剂的热稳定性,其最佳掺量为15%;Fe、Si共掺杂TiO2在脱色过程中产生了协同作用,提高了催化剂的光催化活性。

新型红色长余辉发光材料Gd_2O_2S:Eu^(3+),Si^(4+),Ti^(4+)的合成及性能表征(英文)

采用高温固相反应法首次合成了新型红色长余辉发光材料Gd_2O_2S:Eu^(3+),Si^(4+),Ti^(4+)。用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、分光光度计等对合成产物进行了分析与表征。结果表明:Gd_2O_2S:Eu^(3+),Si^(4+),Ti^(4+)的晶体结构与Gd_2O_2S相同,为六方晶系。颗粒的形貌为类球形。Gd_2O_2S:Eu^(3+),Si^(4+),Ti^(4+)的激发光谱呈250～400nm宽带状,激发光谱主峰位于365nm;发射光谱为线状光谱,归属于Eu^(3+)的~5D_J(J=0,1)→~7F_J(J=0,1,2,4)跃迁。最强的发射峰为627nm和617nm,均属于~5D_0→~7F_2跃迁,且627nm的发射峰明显远强于617nm,显示出纯正的红色发光;并且Si^(4+)和Ti^(4+)离子的共掺杂可显著延长样品Gd_2O_2S:Eu^(3+)的余辉时间。

Al^(3+),Si^(4+)对施主、受主掺杂高居里点BaTiO_3基PTCR材料性能的影响

固相法合成 (Ba0 .6 Pb0 .4 )TiO3,固定外加TiO2 量 ,研究了Al3+、Si4 +对施主Nb5+掺杂居里点Tc >3 2 0℃的 (Ba,Pb)TiO3材料室温电阻率的影响以及对施主Nb5+、受主Mn2 +共掺时材料PTC效应等性能的影响。结果表明 ,添加物不影响材料基体的晶体结构 ,Al3+、Si4 +可促进材料的烧结 ,适量的Al3+、Si4

Si粉特性对反应烧结Si_(3)N_(4)多孔陶瓷的强韧性及介电性能的调控作用

Si_(3)N_(4)多孔陶瓷具有优异的力学性能、介电性能、热学性能和化学稳定性等,特别适用于高温、大载荷、强侵蚀环境下的宽频透波材料。反应烧结Si3N4多孔陶瓷在性能、工艺和成本方面优势显著,原料Si粉特性显著控制着其物相、显微结构、力学和介电性能。本文以不同粒径和纯度的Si粉为原料制备注凝成形、反应烧结Si_(3)N_(4)多孔陶瓷。结果表明,双粒径配料使素坯产生紧密堆积效应,其遗传并进一步演化出两级显微组织强韧化机制,双粒径配料5&45μm时的弯曲强度和断裂功获得最大值109.94 MPa和990.74 J/m^(2)。该值分别比单粒径配料5和45μm时的值提高了111.42%、25.97%和46.55%、20.46%;介电常数和介电损耗分别约为4.20和0.007。注凝成形、反应烧结Si_(3)N_(4)多孔陶瓷可以兼顾力学性能和介电性能,适用于透波罩等异形、大尺寸构件。

Si^(4+)共掺杂Yb∶YAG单晶生长和光谱特性研究

利用提拉法生长了Si^(4+)共掺杂Yb∶YAG单晶,该晶体属于立方晶系,O_(h)^(10)-Ia3d空间群。掺杂的Si^(4+)没有改变YAG的晶体结构,但是影响了发光离子的价态。吸收光谱表明Si^(4+)的引入使得Yb^(2+)含量增多,这是由于Si^(4+)引入了过量的电荷,为满足电价平衡,Yb^(3+)转换为Yb^(2+)。Yb^(2+)的出现降低了Yb∶YAG的发光强度。稳态X射线激发发射光谱结果表明Si^(4+)共掺杂Yb∶YAG晶体的发光强度是Yb∶YAG的63%,γ射线激发下的光产额降至原来的40%。此外,由于原料中含有多种Yb的同位素,Yb∶YAG除了可以被X射线、γ射线激发出荧光外,还可以与中子发生核反应产生带电粒子,进而引起次级反应产生荧光。荧光的产生仍然由Yb^(3+)决定,因此,Si^(4+)掺入也降低了中子探测灵敏度。

Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr光催化剂的构建及其磁场可调控性能

采用金属辅助化学刻蚀法和水热法制备了Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr复合光催化剂,考察了Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr在磁场作用下的光催化性能。结果表明:Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr复合光催化剂在未使用HNO_(3)溶液浸泡且无磁场作用时的光电流密度为0.25 mA/cm^(2),开启电压为0.4 V;Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr复合材料在合成时表面会产生Ag,采用HNO_(3)溶液将其浸泡除去Ag,浸泡后光电流密度为0.07 mA/cm^(2),相比于未使用HNO_(3)溶液浸泡时的光电流密度明显下降,这是由于Ag具有传输电子与空穴的能力,可加快ZnFe_(2)O_(4)和Si纳米线间光生电子和光生空穴对的分离,从而提高光电流密度;当外加80000 A/m磁场时,其光电流密度增加至0.2 mA/cm^(2),开启电压为0.28 V,表明磁场可显著提高该复合光催化剂的光催化效率。Si纳米线/ZnFe_(2)O_(4)/AgBr界面处的能带弯曲加快了光生载流子的传输,减少了光生空穴与光生电子间的复合,使更多的电子和空穴可参与到光催化过程中,进而提高了体系的光催化性能。在光催化过程中,外加磁场使体系所产生的光生载流子可以更快速地传输至光催化剂表面,进一步增强体系的光催化效率。

氮化硅陶瓷低温烧结助剂研究进展

氮化硅陶瓷性能优异,然而由于其共价键较强,自扩散系数小,烧结难度较大。目前高性能氮化硅陶瓷主要通过高温气压烧结法制备,烧结温度在1800℃以上,对设备要求较高,制备成本也较高,限制了氮化硅陶瓷的实际应用。低温烧结作为降低氮化硅生产成本的有效途径之一,受到了业界广泛关注。目前国内外关于氮化硅陶瓷低温烧结的研究主要集中在烧结助剂的选择方面,烧结助剂可以分为两类:使用与SiO_(2)共晶温度较低的烧结助剂和使用多组分烧结助剂。综述了这两类低温烧结助剂的研究进展,并提出了低温烧结助剂选择的合理方案。综合来看,要在低温下制得性能良好的氮化硅陶瓷,需选用与SiO_(2)具有低共晶点的烧结助剂,并配合使用多元组分调控氮化硅陶瓷的微观结构和性能。

高性能透波Si_3N_4-BN基陶瓷复合材料的研究

采用气氛压力烧结工艺 (GPS)研制出了高性能透波Si3 N4-BN基陶瓷复合材料。研究了BN含量对复合材料力学和介电性能的影响规律 ,分析了该材料的显微结构特点。实验结果表明 :含有 30 %BN的Si3 N4-BN复合材料 ,其室温抗弯强度 (σRT)为 16 0MPa ,弹性模量 (E)为 99GPa ,介电常数 (ε)为 4 0左右。

凝胶注模Si_3N_4陶瓷的力学性能与显微结构

凝胶注模成型工艺是一种重要的原位凝固成型技术 ,它能有效地提高材料的可靠性以及降低复杂形状陶瓷部件的制造成本。本工作在 Si3N4陶瓷凝胶注模成型工艺的基础上 ,对 90 wt%α- Si3N4+ 7.5 wt% Y2 0 3+ 2 .5 wt% Al2 0 3体系进行了二步气压烧结。得到的陶瓷其抗弯强度为 95 8± 41.8MPa,断裂韧性为 9.6 MPa·m1 / 2 ,韦伯模数为 2 3。得到的

纳米Si_3N_4填充聚双马来酰亚胺摩擦磨损性能研究

采用浇铸成型法制备纳米 Si3 N4颗粒填充聚双马来酰亚胺复合材料 ,考察了纳米 Si3 N4质量分数分别为 0 .5 %、1.0 %、1.5 %及 2 .0 %的复合材料的摩擦学性能 ,并用扫描电子显微镜对磨损表面形貌和磨屑进行了分析 .结果表明 ,纳米 Si3 N4颗粒对聚双马来酰亚胺的摩擦磨损性能具有明显的改性作用 ,尤其是当纳米 Si3 N4的质量分数为 1.5 %时 ,复合材料的摩擦磨损性能最佳 ,摩擦系数降为 0 .2 5 ,磨损率降低 72 %

SiC纳米及晶须增强Si_3N_4基复相陶瓷断裂行为的研究

用扫描电镜、透射电镜及努氏压痕法研究了添加SiC晶须、纳米颗粒及晶须和纳米颗粒的三种Si3N4基复相陶瓷在外力作用下的断裂行为。这三种材料断裂的主要方式是沿晶断裂 ,偶尔可见穿晶断裂。在裂纹发展的路径上当裂纹尖端遇到了晶须、集聚的纳米颗粒及类晶须时 ,会产生扭转、偏转、断裂、拔出和终止 ,从而使裂纹能量消耗 ,抑制和阻碍了裂纹的扩展和传播 ,起到了增韧补强的作用。

Si_3N_4陶瓷烧结中烧结助剂的研究进展

研究了多种烧结助剂对氮化硅烧结性能和烧结过程的影响。研究表明 ,多组分助剂比单一组分助剂对氮化硅的助烧效果好 ,其中稀土氧化物和MgO -Al2 O3 -SiO2