ZnAl2O4：Eu^3＋红色发光材料的燃烧法合成与光谱性能研究

采用燃烧法在550℃合成了红色纳米发光材料ZnAl2O4：Eu^3＋，并用X射线粉末衍射对其结构进行了表征。XRD分析证实样品具有尖晶石结构的ZnAl2O4相。测定了样品的激发光谱和发射光谱，光谱数据表明：对应于Eu^3＋的。^5D0→^7F2跃迁的发射强度。^5D0→^7F0,1,3,4跃迁的发射强度，ZnAl2O4：Eu^3＋ 形成红色发光材料,推测是由于基质结构的不对称性，Eu^3＋在基质ZnAl2O4中占据非对称中心的格位所致。并考察了不同退火温度处理后，样品Eu^3＋的^5D0→^7Fj跃迁辐射变化情况。

ABOw/ZnAl2O4/6061Al复合材料拉伸性能与时效行为研究

采用挤压铸造法制备了ZnAl2O4涂覆的硼酸铝晶须增强6061Al复合材料.研究了ZnAl2O4涂覆对复合材料界面结构、室温拉伸性能、断裂机制以及时效行为的影响.试验结果表明,均匀的ZnAl2O4涂覆能有效阻碍界面反应,从而提高复合材料的室温拉伸性能,涂覆也推迟了复合材料的峰时效.

磷酸修饰ZnO／ZnAl2O4纳米复合球状光催化剂及其活性

采用一步水热法制备ZnO/ZnAl_2O_4复合光催化剂前驱体。用不同量的磷酸溶液通过浸渍蒸干法对样品进行修饰,并于不同温度下焙烧获得高活性ZnO/ZnAl_2O_4纳米复合光催化剂。采用XRD、SEM、TEM、BET和TG-DTA等技术对所得样品进行表征。在模拟太阳光下,以光催化降解甲基橙和还原CO_2评价样品的光催化活性,并考察磷酸修饰量、样品焙烧温度对光催化活性的影响。结果表明:磷酸修饰可提高样品的高温稳定性、晶化程度及比表面积。当磷酸修饰量为n(Zn):n(P)为100:2.0时,经500℃焙烧后所得样品的光催化活性最佳。当光催化剂用量为0.5 g/L时,在60 min内对25 mg/L甲基橙溶液的脱色率达到98%,较未修饰样品的提高15.3%。对最佳条件下所得样品进行CO_2光催化还原,当催化剂用量为1.0 g/L、反应6 h后,所得还原产物中甲醇的生成量为1.60mmol/g。

Li2O-B2O3-SiO2掺杂低温烧结ZnAl2O4陶瓷的微波介电性能(英文)

采用固相反应法合成Li2O-B2O3-SiO2掺杂的ZnAl2O4陶瓷。研究了Li2O-B2O3-SiO2(LBS)玻璃对ZnAl2O4陶瓷微波介电性能的影响。采用X线衍射仪和扫描电镜研究其相结构与微观形貌,采用闭腔法测量其微波介电性能。结果表明:添加6wt%LBS玻璃可以使ZnAl2O4陶瓷的烧结温度由1 650℃降至1 250℃,且无第二相产生。当LBS的添加量为6wt%时,ZnAl2O4陶瓷在1 250℃烧结3h获得最佳微波介电性能:εr=7.6,Q×f=24 000GHz,τf=-58×10-6/℃。

Cu2+掺杂ZnAl2O4纳米颗粒的光学性能

采用水热法和热处理技术制备了不同掺杂比例的Zn1-xCuxAl2O4(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20)纳米颗粒,通过X射线衍射(XRD)、场发射透射电子显微镜(FETEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)和紫外可见光谱(UV-Vis)对样品的晶体结构、形貌、元素分布、结合能和光学性能进行表征,并通过第一性原理计算得到了ZnAl2O4结构中存在的各种缺陷的能带结构。实验结果表明本方法制备的Zn1-xCuxAl2O4纳米颗粒为尖晶石结构,XPS能谱说明Zn0.9Cu0.10Al2O4样品中Cu^2+全部占据了四面体位置,PL光谱显示Cu^2+掺杂的样品出现了猝灭现象,紫外光谱表明Cu^2+掺杂后样品出现了新的吸收峰。并结合第一性原理计算对样品的光学性质给出了合理解释。

ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的制备及化学稳定性

针对SiC陶瓷固化高放石墨难烧结问题,拟用ZnO-Al2O3-CaO(ZAC)多相材料为SiC陶瓷固化体的低温烧结助剂,阐明ZAC烧结助剂组成-结构-性能的调控机制是SiC陶瓷安全固化高放石墨的关键问题之一。采用熔融水淬工艺制备ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料,利用X射线衍射、扫描电镜、水化放热、耐酸耐水等分析测试方法,研究了ZnO含量对ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的熔融特性、物相组成及化学稳定性的影响。结果表明,在ZAC体系中,随着ZnO含量的增加,复相材料的高温流动温度(FT)逐渐降低,CaAl2O4和Ca3Al2O6的相对含量逐渐减少或消失,ZnAl2O4、Ca3Al4ZnO10和ZnO的相对含量逐渐增加,化学稳定性逐渐变好;ZAC体系的高温熔体在冷却过程中具有较强的析晶性能,CaAl2O4和Ca3Al2O6的存在会对ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的化学稳定性造成严重的负面影响;制备ZnAl2O4-Ca3Al4ZnO10复相材料的较佳配方为C-40(CaO含量为25.09 wt%,Al2O3含量为34.91 wt%,ZnO含量为40 wt%),其样品的高温流动温度为1366.2℃,晶相为ZnAl2O4、Ca3Al4ZnO10、ZnO,且化学稳定性优良。

高比表面空心球状ZnO/ZnAl_2O_4复合光催化剂制备及活性

以葡萄糖为模板,聚乙二醇(PEG-4000)为分散剂通过一步水热法所得前驱体,经500℃焙烧4 h得到ZnO/ZnAl2O4产物。并用XRD、SEM、TEM、BET、TG/DTA和UV-Vis DRS等技术对样品进行表征。结果表明产物为空心球状ZnO/ZnAl2O4复合光催化剂,比表面积高达158.3 m2.g-1。在模拟太阳光照射下,以甲基橙溶液的光催化降解考察样品的光催化活性,研究了焙烧温度、pH值和PEG加入量对样品光催化活性的影响。结果表明,当pH=9,PEG加入量为10%(以反应理论得到的前驱体ZnO/ZnAl2O4的质量来衡量)时,光催化活性最佳,光照60 min后,0.5 g.L-1光催化剂用量对甲基橙的脱色率达98.7%,与TiO2 Degussa P-25进行比较,相同条件下对甲基橙的脱色率提高了7.7%。

CaTiO_3对(1-x)ZnAl_2O_4-xMg_2TiO_4(x=0.21)微波介质陶瓷结构和性能的影响

利用常规固相法制备了ZnAl2O4-Mg2TiO4-CaTiO3陶瓷,研究了CaTiO3对其相成分、微观组织结构和微波介电性能的影响规律.结果表明,CaTiO3能有效地改善(1-x)ZnAl2O4-xMg2TiO4(x=0.21)材料的烧结性能,使其致密化温度降低150℃.ZnAl2O4-Mg2TiO4-CaTiO3陶瓷体系中包括ZnAl2O4基尖晶石相、CaTiO3、MgTi2O5和Zn2Ti3O8相,当烧结温度高于1400℃时,Zn2Ti3O8相消失.随着CaTiO3含量的增加,体系中CaTiO3相含量增加而MgTi2O5相含量减少,且CaTiO3具有显著地调节谐振频率温度系数的作用.当在(1-x)ZnAl2O4-xMg2TiO4(x=0.21)体系中掺入6mol%的CaTiO3添加剂时,经1400℃烧结后能获得温度稳定性好的微波介质陶瓷材料,其微波介电性能为:εr=11.8,Q.f=88080GHz,τf=-7.8×10-6/℃.

AZO靶材热压致密化及Al元素扩散研究

以98∶2(质量比)的ZnO-Al2O3混合粉体为原料热压制备AZO靶材。通过阿基米德排水法测定试样密度,XRD分析物相组成,TEM观察靶材的微观结构,研究靶材热压致密化和Al元素扩散的规律。结果表明:Al元素在未经煅烧的原料粉中以Al2O3的形式存在;而在煅烧处理后的粉末中,Al元素部分扩散进入了ZnO的晶格中,导致其层状属性c/a值的减小,另一部分Al元素由于固溶度的限制形成ZnAl2O4尖晶石。在热压温度为1 000℃时,未经煅烧的原料粉中Al2O3与ZnO发生反应生成ZnAl2O4;而煅烧处理后的粉末在1 000℃热压时,尖晶石含量最高为3.41%(质量分数,下同),温度升至1 150℃,ZnAl2O4的含量下降至2.64%,延长保温时间,ZnAl2O4含量逐渐减少。由此说明,热压温度为1 000℃时,易于形成ZnAl2O4相,在升温过程中,ZnAl2O4与ZnO中的Al元素存在互扩散。通过靶材的微观结构分析发现,ZnO晶粒中夹杂着ZnAl2O4,Al元素含量在ZnO晶粒中呈梯度分布。在热压过程中插入合适的保温保压点能改进热压工艺,有效提高靶材的致密度。

掺Tb^(3+)铝酸锌的共沉淀法制备及发光性能研究

采用聚乙二醇200辅助的共沉淀法制备了ZnAl2O4:Tb3+绿色荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、热重-差热(TG-DTA)和荧光光谱(FL)对合成的ZnAl2O4:Tb3+荧光粉进行了表征。XRD结果显示:合成产物为立方晶系的ZnAl2O4:Tb3+,形成良好晶体的最佳煅烧温度为700℃,与TG-DTA的数据显示一致。ZnAl2O4:Tb3+的激发光谱由260～310 nm的宽带峰和一系列的锐线峰。发射光谱的主发射峰位于544 nm,对应于D4-F5的能级跃迁。研究发现Tb3+的掺杂浓度对样品发射峰的组成强度有着很重要的影响,在Tb3+的摩尔分数为5.8%时达到最大,继续增加Tb3+的浓度,出现浓度猝灭现象。

超声-化学沉淀法制备纳米尖晶石型铝酸锌

用超声-化学沉淀法制备了纳米铝酸锌(ZnAl2O4)粉末。超声辐射Al(NO3)3.9H2O、Zn(NO3)2.6H2O和沉淀剂得到沉淀物,再在850℃烘5h制得平均粒径40nm的纳米ZnAl2O4粉末。得到的纳米ZnAl2O4粉末用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),傅立叶转换红外光谱(FT-IR)进行表征并得到确认。

ZnO/ZnAl_2O_4异质结光催化剂的光催化降解和杀灭大肠杆菌性能（英文）

通过共沉淀法制备ZnO/ZnAl2O4纳米异质结光催化剂,利用HRTEM、TEM、XRD、BET、TG-DTA和UV-Vis DRS测试方法对样品进行表征。在模拟太阳光照射下,通过测定甲基橙溶液的光催化降解率和对大肠杆菌的杀灭率来评价样品的光催化活性。研究催化剂的组成、焙烧温度、催化剂的用量和不同光源对样品光催化活性的影响。结果表明,当原料中Zn与Al摩尔比为1:1.5时,在600°C焙烧所得的催化剂具有最佳光催化活性。在模拟太阳光照射下,在50 min内1.0 g/L光催化剂对甲基橙的降解率达98.5%;在60 min内,在相同条件下对大肠杆菌(106 CFU/mL)的杀菌率达到99.8%。

ZnAl_2O_4的合成及在软质聚氯乙烯(PVC)中的阻燃应用

采用溶胶-凝胶法合成ZnAl2O4。探讨了加入浓硫酸、金属离子(Zn2+,Al3+)、乙二醇及络合剂的物质的量比(R),煅烧温度对产品的影响;通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对ZnAl2O4进行了表征;确定高纯度ZnAl2O4的最佳合成条件为:强酸条件,R为1∶2∶6∶30,700℃煅烧2 h。将制备的ZnAl2O4与Sb2O3应用于软质聚氯乙烯(PVC)的阻燃,添加1phr ZnAl2O4,极限氧指数(LOI)达28.8%,烟密度等级(SDR)达75.68%;当与Sb2O3混合质量比为2∶8时,添加10phr的阻燃效果相对较好,LOI达35.8%,SDR达92.16%。

硫化物负载ZnO/ZnAl_2O_4复合空心球及其光催化还原CO_2

采用一步水热法制备了Zn O/Zn Al2O4纳米复合物,通过浸渍法负载Cu S、Cd S和Bi2S3对其进行修饰,并在模拟太阳光照射下研究负载样品的光催化活性。用XRD、SEM、TEM、BET和FL等技术对所得样品进行表征,以Na OH和Na2SO3作为光催化还原二氧化碳过程的牺牲剂,考察了硫化物种类及其负载量对Zn O/Zn Al2O4光催化还原活性的影响。结果表明,负载Cu S和Cd S均可提高Zn O/Zn Al2O4光催化还原活性,而负载Bi2S3却有所降低。当Cu S负载量为1wt%时,样品光催化还原活性最佳,反应6 h后所得还原产物甲醇的生成量为8.21 mmol/gcat,在相同条件下较原样提高了约3.2倍。对Cu S/Zn O/Zn Al2O4的光催化机理进行了初步探讨。

ZnAl_2O_4∶Cr^(3+)晶体~4 A_2基态ZFS及其三角晶格畸变研究

用对角化哈密顿矩阵的方法，借助Ｎｅｗ ｍａｎ 晶场叠加模型，研究了ＺｎＡｌ２Ｏ４∶Ｃｒ３ ＋ 晶体的基态零场分裂（ＺＦＳ） 及其电子光谱，理论结果与实验一致．定量研究表明，掺杂晶体ＺｎＡｌ２Ｏ４∶Ｃｒ３ ＋ 中，络离子（ＣｒＯ６）９ － 局域结构应有压缩的三角畸变（Δθ＝ ３ ．０６°） ．同时指出，自旋二重态对４ Ａ２ 基态ＺＦＳ参量ｂ０２ 的贡献不可忽略，而对ｇ 因子的贡献甚微．

ZnAl_2O_4:Mn纳米晶的红-绿发光

利用溶胶-凝胶法制备了掺杂1.5%锰离子的ZnAl2O4晶体,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及荧光光谱仪对样品的结构和光致发光(PL)性能进行测试分析。结果表明,随着烧结温度的升高,晶体的X射线衍射峰逐渐增强,晶体结构得以改善。当受到427nm的激光源激发时,晶体会发射出峰值为512nm的绿光和680nm的红光。绿光是由Mn2+的4 T1→6 A1跃迁引起的,而红光是源于4价锰离子。在还原气氛下,烧结温度由600℃上升到900℃时,红光发射峰强度降低并继而消失,而绿光发射峰的强度逐渐增强。

ZnAl_2O_4:Mn薄膜的阴极射线发光特性的研究

采用喷雾热解法在铝矽酸盐陶瓷基底上合成了过渡族金属离子锰(Mn2+)掺杂的铝酸锌(ZnAl2O4)发光膜,研究了ZnAl2O4∶Mn膜在中至低电子束电压(<5 kV)激发下的阴极射线发光特性。生成的ZnAl2O4∶Mn膜在退火温度高于550℃时发出峰值位于525 nm的绿光,是由Mn2+的4T1→6A1跃迁引起的。测量了ZnAl2O4∶Mn膜阴极射线发光的色坐标和色纯度,其色坐标为x=0.150,y=0.734,色纯度为82%。ZnAl2O4∶Mn膜的阴极射线发光亮度和效率依赖于激发电压和电流密度。随着电流密度的增加,观察到了亮度饱和现象。在激发电压为4 kV、电流密度为38μA.cm-2的条件下,ZnAl2O4∶Mn薄膜的亮度可达540 cd.m-2,效率为4.5 lm.W-1。

尖晶石型MAl_2O_4(M=Co,Cu,Zn)复合氧化物催化剂的制备及光催化性能

用柠檬酸络合法制备了尖晶石型复合氧化物CoAl2O4、CuAl2O4和ZnAl2O4,用XRD、TEM、FT-IR和UV-Vis等手段对催化剂结构和性能进行了表征,并考察了其在可见光下降解刚果红的催化性能。结果表明:在可见光条件下,60min内CuAl2O4使刚果红降解率达90%以上。

Co^(2+):ZnAl_2O_4晶体电子光谱及其~2E态双重谱线结构的Jahn-Teller效应研究

在中间场耦合图象中，利用Racak不可约张量算符法和Wigner－Eckart定理，建立了3d7（C3v）电子组态的完全能量矩阵；利用该矩阵研究了Co2＋：ZnAl2O4晶体的电子光谱，理论与观测十分吻合．首次定量地解释了2E态的双重谱线结构，并从理论上预言了4A2基态2．93cm-1的零场分裂（ZFS）．研究结果定量地表明，Jahn－Teller效应所致Co2＋：ZnAl2O4晶体Co2＋中心局域结构的畸变假设是合理的．