水热法制备Y2O3：Eu3＋微米棒及其荧光性能表征

利用水热法制备了Y2O3和Y2O3:Eu3+,探讨了反应温度、反应时间及氢氧化钠溶液浓度对产物晶型的影响,确定了生成较好晶型的反应条件为:反应温度180℃,反应时间24h,氢氧化钠溶液浓度2mol/L.研究了Y3+和Eu3+的配比对Y2O3:Eu3+荧光性能的影响.结果表明,当n(Y3+):n(Eu3+)的比例为100:5时,其荧光强度最佳.TEM分析表明,Y2O3:Eu3+粉末具有直径约0.2～0.6μm、长度为几到十几微米的棒状结构.

Er^3＋：Y2O3透明陶瓷制备及发光性质研究

以Y2O3为基质材料,掺杂不同含量的Er3+,采用共沉淀法制备出性能良好的Er3+∶Y2O3纳米粉,并将粉体在1700℃和真空度为1×10-3Pa下烧结8h得到Er3+∶Y2O3透明陶瓷。用X射线衍射仪(D/MAX-RB)、透射电子显微镜(EM420)、自动记录分光光度计(DMR-22)、荧光分析仪(F-4500)和发射波长为980nm的半导体激光器分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。结果表明:Er3+完全固溶于Y2O3的立方晶格中,Er3+∶Y2O3粉体大小均匀,近似球形,尺寸约40～60nm左右。Er3+∶Y2O3透明陶瓷相对密度为99.8%,在长波长范围内其透光率超过60%,在波长为980nm的激光下有两个上转换发光带,其中绿色发光中心波长位于562nm,红色发光中心波长位于660nm,分别对应4S3/2/2H11/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2的跃迁;随着铒浓度的提高颜色从绿色向红色转变,Er3+的掺杂浓度不宜超过2%,超过这个范围,对材料发光强度的增强作用反而很小。

Eu^3＋或Tb^3＋掺杂Y2O3纳米材料紫外激发光谱

采用燃烧法制备了不同Ln3+(Ln=Eu或Tb)掺杂浓度和不同平均粒径的Y2O3∶Ln纳米晶体粉末和体材料样品。研究发现随着粒径的减小,Y2O3∶Eu电荷迁移带的位置发生红移;并且,由于存在于近表面低结晶度环境中的Eu3+数量的增加,小粒径样品(5nm)的电荷迁移带还向长波方向发生了明显的展宽。实验中还观察到Y2O3∶Tb纳米晶激发谱中4f5d(4f8→4f75d1)跃迁吸收对应激发峰(带)的谱线形状随样品粒径变化存在较大的差异,这是由于Tb3+存在于近表面的低结晶度和颗粒内部的高结晶度两种不同环境中,Tb3+的4f5d跃迁在两种环境中对应的吸收峰位置不同,当样品粒径发生变化时Tb3+处于两种环境中的比例随之变化,造成相应吸收跃迁对应的激发峰(带)强度发生变化,并改变了激发谱的谱线形状。实验中还发现,随着Tb3+(或Eu3+)浓度的减小,Y2O3基质激子跃迁吸收的激发峰对比4f5d跃迁(或电荷迁移带)激发峰的相对强度随之增强。

纳米Y2O3-Co基合金激光熔覆复合涂层的分析

采用纳米Y2O3和Co基合金粉末,并利用激光表面熔覆技术和堆焊技术在Ni基合金基体上制备了纳米Y2O3-Co基合金复合涂层.运用扫描电镜(SEM)等测试方法,研究了复合涂层的显微组织和显微硬度,通过磨损试验和腐蚀试验分析了激光熔覆涂层和单一堆焊层的耐磨性和耐蚀性。结果表明,激光熔覆层显微组织由熔合区、细等轴状枝晶区及粗枝晶区构成;激光熔覆层的显微硬度由堆焊层的512.8HV提高到868.9HV;激光熔覆层的耐磨性提高了51.2倍,40min磨损量由堆焊层的25.6mg降低到激光熔覆层的0.5mg;激光熔覆层在10%HCl、10%HNO3和10%NaOH中的耐腐蚀性均比堆焊表面有明显改善.

Y2O3：Eu^3＋纳米管阵列的荧光和拉曼光谱研究

用电场辅助电沉积的方法,在多空有序氧化铝模板(AMM)中成功合成了Eu3+掺杂的Y2O3纳米管阵列。扫描电镜和透射电镜观察表明这些稀土化合物纳米管是均匀、连续的、且相互平行。纳米管的外径大约60nm、壁厚3nm。实验中得到的全是纳米管,没有发现纳米丝。XRD、Raman光谱、XPS和荧光光谱表明Eu3+离子确实进入了晶格。大部分Eu3+离子占据缺少反对称中心的C2位置,只有少量的Eu3+离子占据具有对称中心的S6位置。在394nm波长的紫外光激发下,Y2O3纳米管阵列的发射光谱仅在612nm处有一个峰,这对应于Eu3+中电子的5D0→7F2跃迁。当Eu3+与Y3+的摩尔比为7.5%时,纳米管阵列的发光最强。

Y2O3包覆LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的电化学性能

通过在硝酸钇水溶液浸渍并焙烧的简单工艺,在LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2材料表面包覆了一层Y2O3.采用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),循环伏安(CV)和恒流充放电对包覆和未包覆的LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2进行了测试分析.结果表明,Y2O3包覆并没有改变LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的晶体结构,只存在于LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2的表面;与未包覆的材料相比,Y2O3包覆后的材料在高电位下具有更好的容量保持率和放电容量.CV测试表明,包覆层的存在有效抑制了材料层状结构的转变及电极与电解液的负反应.

铬含量对Ni-10Al-xCr-0.6Y2O3合金高温抗氧化性能及室温力学性能的影响

利用粉末冶金方法制备了名义成分(质量分数/%)为Ni-10Al-xCr-0.6Y_2O_3(x=5,10,15,20)合金,研究了铬含量对烧结后合金物相组成、显微组织、高温抗氧化性能及室温力学性能的影响。结果表明:随着铬含量的增加,合金中的孔洞减少,相对密度增大,硬度和抗弯强度提高;当烧结温度为1 270℃、铬质量分数为20%时合金的性能最优,硬度和抗弯强度分别为352 HV和1 605 MPa;高含量铬促进了连续致密Al_2O_3保护膜的生成,从而降低了合金的氧化速率,提高了合金的高温抗氧化性能。

纳米ZnO或纳米Y2O3对熔融石英陶瓷烧结性能的影响

以高纯熔融石英粉为原料,分别加入相对于熔融石英粉质量1%、2%和3%的纳米ZnO或纳米Y2O3,经50 MPa压力成型后,在还原气氛中,于1 300、1 350和1 400℃保温1 h煅烧后,测定试样的显气孔率和常温抗折强度,并采用SEM分析试样的断口形貌。结果表明:引入纳米ZnO或纳米Y2O3可以明显地促进熔融石英陶瓷的烧结,纳米ZnO可大大提高熔融石英陶瓷材料的抗折强度并显著降低其显气孔率,纳米Y2O3作为熔融石英陶瓷助烧结剂的最佳加入量(w)为2%。

共沉淀法合成Yb^3＋：Y2O3 纳米粉及透明陶瓷的性能

以Y2O3为基质材料,掺杂不同含量的Yb3+,采用共沉淀法制备出性能良好的Yb3+∶Y2O3纳米粉,将粉体在1700℃和真空度为1×10-3Pa下烧结5h得到Yb3+∶Y2O3透明陶瓷。用XRD、TEM、UV-Vis、FL分别对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。结果表明:Yb3+完全固溶于Y2O3的立方晶格中,Yb3+∶Y2O3粉体大小均匀,近似球形,尺寸约40￣60nm。Yb3+∶Y2O3透明陶瓷相对密度为99.7%,在波长600￣800nm范围内其透光率达到80%。Yb3+∶Y2O3透明陶瓷在950nm处吸收线宽达到26nm,在1031nm和1076nm处的发射线宽分别为13nm和17nm。

纳米Y2O3：Eu^3＋的内量子效率和表面钝化效应

采用化学自燃烧方法制备了Eu3+掺杂的Y2O3纳米晶粉末材料,并在制备过程中引入了少量的Ag+离子。计算了Eu3+的5D0能级的发光的内量子效率,发现Ag+离子的加入可以使发光的量子效率最大增加12%。通过发射光谱的测量发现荧光最大可增强约50%,通过X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光激发和发射光谱研究证实Ag+离子的引入产生两个方面的作用:(1)是能够部分地消除表面的无辐射中心,使量子效率提高,发光增强;(2)是使激发光能够更有效地到达发光中心,提高激发效率,从而使荧光产额提高。

低温燃烧法制备Y2O3：Eu^3＋纳米材料的研究进展

低温燃烧法是制备氧化物纳米材料的一种很有应用前景的新方法，该法工艺简单、安全、省时、节能。Y2O3：Eu^3＋是一种重要的红色发光材料。阐述了低温燃烧法合成工艺的优点，其制备纳米材料Y2O3：Eu^3＋的特点，以及用该方法制备的纳米材料Y2O3：Eu^3＋的发光性能的研究进展。

Y2O3：Eu^3＋纳米棒的微乳液-微波法制备、表征与发光性能

用简单的微乳液-微波法合成大小和形貌可控的Y2O3∶Eu3+纳米棒晶体。XRD结果表明,所制备样品为Y2O3∶Eu3+纯相,属于体心立方晶系。TEM结果表明,随着水乳比ω0从5变化到35时,粒子发光粉的形状由纳米颗粒状变为纳米棒,纳米棒的直径约为30～50 nm,纳米棒长约为200～300 nm。激发光谱和发射光谱分析表明,最大的激发带是位于254 nm的Eu3+-O2-电荷迁移带。最大发射峰位于611 nm,属于Eu3+的特征发射。Y2O3∶Eu3+纳米发光粉的发光强度随着ω0的增加而增强。发光寿命分析表明Y2O3∶Eu3+纳米棒中Eu3+的发光寿命为2.03 ms。在阴极射线发光真空装置中测得的I-V曲线表明Y2O3∶Eu3+纳米棒薄膜的启动电压仅1 300 V。同时,在2 000 V外加电压下可以清楚地观察到Y2O3∶Eu3+纳米棒的阴极射线发光为Eu3+离子的特征红光。

Y2O3/TiO2复合空心微球的制备与表征

以表面富载羧基的聚(苯乙烯-丙烯酸酯)(PSA)阴离子乳胶粒为模板制备了PSA乳胶粒/钇盐水解产物/钛盐水解产物复合核壳微球,在空气中一定温度下煅烧后得到550 nm左右的内镶Y2O3的TiO2空心微球.用SEM、TEM、TG-DTG、IR和XRD对样品进行了分析表征.结果表明:当钇盐水解产物包覆量/钛盐水解产物包覆量比值很小时,复合核壳微球煅烧后得到Y2O3/TiO2复合空心微球,当钇盐水解产物包覆量/钛盐水解产物包覆量比值较大时,煅烧复合核壳微球后得到新相Y2Ti2O7,导致球壳大部分破碎成小粒子.

Y2O3薄膜的制备以及抗划伤性能和摩擦学性能研究

采用自组装成膜技术制备Y2O3薄膜。利用XPS、XRD和AFM分析表征了薄膜的组成和结构。结果发现淀积在基片上的Y2O3薄膜比较致密、均匀且牢固性好。摩擦磨损实验表明：利用该方法制备的Y2O3薄膜经600℃烧结处理后适于在低负荷、低滑动速度下作为减摩、抗磨保护性涂层。

钼电极表面Y2O3-玻璃基涂层抗氧化性能研究

目的提高钼电极在玻璃炉窑烘窑过程中的抗氧化性能。方法在纯钼基体表面制备不同Y2O3含量的玻璃基抗氧化涂层。对涂层分别在800、1000、1200℃下进行抗氧化测试,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)对涂层在氧化前后的形貌、成分和物相进行检测,利用热分析仪对涂层粉体进行差热分析(DTA)。结果随着Y2O3成分含量的增加,硅酸盐玻璃的软化点温度不断降低,晶化放热峰也越来越低。Y2O3含量为10%和20%的涂层表面结构完整,整体比较致密,在1200℃高温氧化条件下,在第1h内出现增重,之后随着加热时间的延长,增重趋于稳定。Y2O3含量为30%的涂层表面呈致密片状结构,部分出现脱落,样品在氧化过程中出现明显失重。结论Y2O3含量为10%的Y2O3-玻璃基涂层经过1200℃抗氧化实验后,表面完整,试样增重较少,性能优良。涂层截面分为过渡层、中间层和最外层。过渡层主要为MoO2和MoO3,中间层主要是BaMoO4,最外层主要是SiO2。涂层抗氧化机理为互熔反应型保护机理和惰性熔膜屏蔽型保护机理。

La、Ba的添加对Pd/Y2O3-ZrO2催化氧化CH4性能的影响

以浸渍法制备了1.0%Pd/Y2O3-ZrO2催化剂,考察了Pd负载过程中La和Ba的添加对Pd/Y-ZrO2催化氧化CH4性能的影响,用BET、XRD、CO脉冲、TEM和H2-TPR等方法对所制备的催化剂进行表征。结果表明,La和Ba的添加降低了Pd/Y2O3-ZrO2催化剂氧化CH4的活性。催化剂中活性金属的分散度及体相PdO的还原性影响催化剂对CH4的氧化活性,La、Ba的添加降低了Pd/Y2O3-ZrO2催化剂中活性金属Pd的分散性,使Pd在高温老化后更容易团聚,同时增强了PdO与载体的相互作用,使PdO不容易被还原。

980nm激发下Y2O2S：Ho3＋,Yb3＋纳米晶可见和红外发光特性研究

采用共沉淀法,结合固-气硫化工艺制备出六角晶系结构的类球形Y2O2S∶Ho3+,Yb3+纳米晶,平均粒径约40nm。在980nm LD激发下,系统研究了纳米晶在450~1 500nm宽波段范围内的发光特性。根据上转换(UCL)和下转换(DCL)测试结果,Y2O2S∶Ho3+,Yb3+纳米晶发射峰位于545,655和1180nm,分别源于5F4/5S2→5I8、5 F5→5I8和5I6→5I8辐射跃迁。Yb3+离子的掺杂可显著提高Ho3+的上转换发光效率。由于纳米晶表面吸附产生的高能振动量子显著提高了5F4/5S2→5F5和5I6→5I7多声子弛豫的发生几率,使得655nm红光发射很难得到抑制。随Yb3+浓度不断增大,Yb3+→Ho3+能量传递效率提高。这不仅可以增大5F4/5S2和5I6能级的粒子布居数,使绿光和红外光发射增强,而且能在一定程度上抑制5I6→5I7多声子弛豫过程,间接削弱红光发射强度。但5F5能级的另一布居途径(5F4/5S2→5F5)使得Y2O2S∶Ho3+,Yb3+纳米晶的绿红光荧光分支比(IG/IR)值仅能达到3.75。当浓度高于6%(摩尔分数)时,(5F4/5S2,2F7/2)→(5I6,2F5/2)能量反传递过程导致绿光和红光发射大幅降低,而5I6能级布居数的增大却增强了红外发射强度。上述变化导致IG/IR增势减弱,红外/红光荧光分支比(IIR/IR)不断增大。

20#钢表面镍基添Y2O3激光熔覆层及其高温磨损行为

采用激光熔覆法,在20#钢表面制备出添Y2O3的镍基合金粉末的熔覆涂层.分析了熔覆层的相组成、高温耐磨性能;观察了熔覆层显微形貌.结果表明:所制得的熔覆层组织均一、致密,与基体形成了良好的冶金结合.添加Y2O3的熔覆层硬度提高到基体的3.9倍,高温耐磨率仅是基体的1/4.熔覆层耐磨能力增强的主要原因是熔覆层与基体良好的冶金结合,镍基合金良好性能,组织细化以及硼化物、硼碳化物等析出相的强化作用.

多孔状的Eu：Y2O3／SiO2的合成与光学性能

采用凝胶溶胶法合成了亚微米尺寸的多孔Eu:Y2O3/SiO2(摩尔比Eu∶Y2O3∶SiO2=5∶100∶100)样品,并用扫描电镜、傅立叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪和荧光光谱仪对其形貌、结构和光学性能进行了研究。结果表明,退火后的合成产物是一种含有大量孔隙的块体。这是因为在退火之后,样品中绝大部分的—OH、—C=O基团和一些晶格缺陷等被消除。荧光光谱测量结果显示,样品在退火前Eu3+离子基本上不发光,但在经过720℃下退火6 h以后,Eu3+离子发出的荧光非常强。

Y2O3在NaF-AlF3-LiF熔盐体系中的溶解度研究

采用等温饱和法研究了Y2O3在NaF-AlF3-LiF熔盐体系中995~1115℃范围内的溶解平衡及溶解度随温度和NaF/AlF3摩尔比变化的规律,建立了溶解度与温度及NaF/AlF3摩尔比之间的一次回归方程。结果表明:在995~1115℃范围内,Y2O3在NaF-AlF3-LiF熔盐体系中的溶解平衡时间不低于40 min;同时,Y2O3在体系中的溶解度随温度升高和NaF/AlF3摩尔比增大均增加;995~1115℃及NaF/AlF3摩尔比2.3~2.9范围内Y2O3溶解度的回归方程拟合度超过90%。