醛溶剂热法制备ZnWO4及其光催化净化含铬废水性能研究

以六水合硝酸锌和二水合钨酸钠为原料,甲醛和水作为溶剂,一系列ZnWO_(4)光催化剂通过醛溶剂热法进行制备。X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、N_(2)-物理吸附(BET)等测试手段被用于样品物理化学性质表征。以Cr(Ⅵ)溶液作为目标污染物,汞灯照射下的醛水比(V_(HCHO)/VH_(2)O)对ZnWO4光催化性能的影响的研究结果表明,醛水比为25%时制备的ZnWO4表现出最佳的Cr(Ⅵ)光催化还原活性,其对Cr(Ⅵ)的光催化还原速率常数为2.3×10^(-3)min^(-1),是单纯水热法制备ZnWO_(4)样品的6.3倍。醛溶剂热法可为制备高性能的ZnWO_(4)光催化除铬材料提供新的研究思路。

ZnWO_4^(4+)Ge^(4+)中Ge^(4+)对发光的影响

已经生长出不同掺杂浓度的ZnWO_4:Ge^(4+)单晶。ZnWO_4:Ge^(4+)单晶的吸收谱在323nm处有一个强的吸收带,有助于荧光效率的提高。ZnWO_4:Ge^(4+)单晶的激发谱由405nm、450nm和465nm三个带组成。ZnWO_4:Ge^(4+)单晶的能量分辨率可高达14.9％,因而可在辐射探测器和X射线接收器等方面得到应用。

蓝光激发的Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)绿色长余辉材料发光性能研究

采用高温固相法合成了新型Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)绿色长余辉材料,并对其光致发光性能、余辉性能和光色热稳定性能进行了研究。结果表明:Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)绿色长余辉材料在320—490 nm范围的宽带吸收与蓝光LED芯片相匹配,其发射光谱为位于450—650 nm范围的宽发射带,对应于Ce^(3+)的5d-4f跃迁;Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)的内量子效率可以达到83.28%,τ80值约为12 s,远大于交流LED对于内量子效率>60%和τ80>0.4 ms的要求;在423 K前,Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)具有良好的光色稳定性。以上结果表明,Y_(3)Al_(2)Ga_(3)O_(12):Ce^(3+),Ge^(4+)是一种潜在的能被蓝光激发的交流LED用绿色长余辉材料。

反应条件对ZnWO_4纳米棒的形貌和光致发光性能的影响

采用水热法合成了ZnWO4纳米棒,并用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和粉末X射线衍射(XRD)等技术对产物进行了表征.实验结果表明,反应溶液的pH值和反应时间是影响ZnWO4纳米棒形成的重要因素.研究了不同反应条件下制备的ZnWO4纳米晶的光致发光性能.

棒状ZnWO_4纳米晶的合成及其光催化性能

以Na2WO4.2H2O和Zn(COOCH3)2.2H2O为原料,采用微波水热法,制备具有光催化性能的黑钨矿型棒状ZnWO4纳米晶.利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外–可见吸收光谱仪(UV-Vis)和光致发光谱仪(PL)分别对产物的物相、形貌和光学性能进行了表征.结果表明:采用微波水热法,产物沿(100)晶面取向生长为棒状结构;对其光学性能和光催化性能的研究显示,所制备的ZnWO4具有蓝光发光特性,其激发峰和发射峰分别为295和460 nm,其还具有较强的紫外吸收特性;棒长约为50～60 nm,(100)取向度为0.24的ZnWO4纳米晶具有最佳的光催化性能.

ZnWO_4纳米晶光催化剂的制备及表征

以Na2WO4.2H2O和Zn(NO3)2.6H2O为原料,采用水热法制备出ZnWO4纳米晶催化剂。以曙红B为目标降解物,研究了ZnWO4催化剂的光催化性能,探讨了水热温度、水热时间和水热溶液pH值对ZnWO4催化剂的结晶形态及光催化活性的影响规律,结果表明:在酸性条件下制备的ZnWO4为片状结构,链状分布,而在碱性条件下为棒状结构。在180℃,24 h的制备条件下,ZnWO4催化剂显示出最高的光催化活性。水热溶液pH=5和pH=8时制得的催化剂在2 h内对5 mg/L的曙红B溶液的脱色率分别达到86%和95%。制备过程中溶液的pH值,催化剂的晶态和比表面积是影响催化剂活性的重要因素。

ZnWO4的制备及在染料敏化太阳能电池中的光电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了ZnWO4粉体,研究了其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的光电性能。使用XRD和SEM对粉体的结构和形貌进行表征,讨论了煅烧温度对ZnWO4在DSSCs中的光电性能影响。结果表明,随着煅烧温度升高,结晶趋于完整;煅烧温度对ZnWO4粉体颗粒的粒径,形貌和光电性能都有较大的影响;煅烧温度为600℃时制备的ZnWO4组装的DSSCs光电性能比较好,开路电压(Voc),短路电流(Isc)和转换效率(η)分别为481mV,0.114 mA/cm2和0.21%。

ZnWO_4∶Er^(3+),Yb^(3+)纳米棒的制备及发光性能

采用水热法以聚乙二醇为分散剂合成了Er3+,Yb3+共掺的ZnWO4纳米棒。X射线衍射、透射电子显微镜分析结果表明:所得产物为直径约20nm的ZnWO4纳米棒。在激发波长为980nm的半导体激光器做光源激发下,确定样品的3个发射峰的发光中心位于532、553和656nm,分别对应于铒离子2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2的跃迁。

水热法合成纳米ZnWO4／Ag及其光催化性能研究

以Na2WO4.2H2O和Zn(NO3)2.6H2O为原料,采用水热法制备了掺Ag+的ZnWO4催化剂。利用XRD、TEM和UV-vis吸收光谱对该催化剂进行表征;以曙红B为目标降解物,研究了ZnWO4/Ag催化剂的光催化性能。结果表明,一定量Ag+的掺入使复合光催化剂活性明显优于单一的ZnWO4,Ag+的掺入量为0.5%(原子分数)样品光催化效果最佳,1h内对5mg/L曙红B溶液的脱色率达到93%,是改性前的1.26倍。

表面活性剂对水热合成纳米ZnWO_4∶Eu^(3+)性能的影响

分别以乙二醇(EG)、丙三醇(Gly)、聚乙二醇-10000(PEG-10000)和十二烷基磺酸钠(SDS)为表面活性剂,采用水热法制备了ZnWO4∶Eu3+纳米棒,通过X射线粉末衍射仪、红外光谱、扫描电子显微镜和荧光分光光度计等分析表征了样品的物相结构、形貌和发光性能。结果表明:ZnWO4∶Eu3+红色荧光粉均为黑钨矿纯相;不同表面活性剂存在下所得样品颗粒基本呈短棒状,但长径比不同,Gly存在下所得棒状颗粒的长径比较小,粒度分布比较均匀,而以EG、PEG-10000和SDS为表面活性剂所得样品的长径比略大,粒度分布不均匀;ZnWO4∶Eu3+荧光粉的主峰位于616 nm处,归属于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁;添加不同的表面活性剂对荧光粉的激发峰和发射峰的强度影响很大,其强度大小顺序为:I PEG-10000>I SDS>I EG>I Gly。

水热釜中不同位置对ZnWO_4薄膜性能的影响

采用水热法制备ZnWO4薄膜,研究了基体在反应釜不同位置对ZnWO4薄膜及其在染料敏化太阳能电池(DSSCs)中的光电性能的影响。采用XRD、SEM、UV-Vis、I-V及EIS对ZnWO4薄膜的结构、形貌及光电性能进行了表征。结果表明,反应釜不同位置得到的ZnWO4薄膜,均属黑钨矿型结构。薄膜的致密程度和厚度由反应釜顶部到底部依次增加,并且组成薄膜的颗粒由椭圆球状逐渐变为纳米棒状。位于水热反应釜中部位置生长的ZnWO4薄膜组装的DSSCs光电转换效率最高。

ZnWO_4单晶衬底制备ZnO薄膜的发光性能

以Zn(CH_3COO)_2·2H_2O为反应的前驱体,采用溶胶一凝胶法在ZnWO_4单晶衬底上制备出了具有良好光学特性的ZnO薄膜．通过理论计算和实验论证分析了ZnWO_4单晶作为制备ZnO薄膜的衬底材料的可行性．结果表明,ZnWO_4晶体的a晶面与ZnO晶体的c晶面晶格匹配很好,最佳方位晶格失配率只有0．83％,是制备ZnO薄膜的优良衬底．用波长325 nm光激发,薄膜在396 nm有较强的荧光发射．

ZnWO_4:Cr^(3+)晶体的光谱

采用提拉法生长出不同掺杂浓度的ZnWO_4:Cr^(3+)单晶.该材料在912nm处形成宽带荧光发射.激发峰随掺杂浓度的加大而向短波方向移动.在发射带晶体的吸收低,有可能作为在800—1000nm可调谐激光工作介质.

Yb∶ZnWO_4激光晶体的光谱特征

采用Czochralsk i法生长出光学质量较高的Yb∶ZnWO4单晶,通过偏振吸收光谱、荧光光谱的测量计算出其吸收截面为3.0×10-20cm2、发射截面为2.0×10-20cm2和荧光寿命为1.15m s,并推导Yb3+的Stark分裂能级。实验表明,Yb∶ZnWO4在近红外972nm处有强吸收峰,发射光谱是从914nm到1055nm的宽带,荧光寿命长,是一种新型LD抽运的可调谐激光晶体。

ZnWO_4纳米微粒高效催化合成5-苯基-1H-四氮唑

约10 nm大小的ZnWO4纳米微粒通过简单的溶剂热方法成功合成出来,将其应用于催化苯甲腈[3+2]环加成合成5-苯基-1H-四氮唑的反应。结果表明,0.2 mmol的ZnWO4纳米微粒110℃催化反应10 h,合成产物的产率达到81%;非晶态、纳米棒ZnWO4作为催化剂的产率分别为43%和65%。显然,催化剂用量少,反应时间短,反应条件温和,催化效率高。这或许归因于ZnWO4纳米微粒的小尺寸和高分散性,导致其比表面积大,活性位点多。ZnWO4纳米微粒表面的不饱和W原子与腈基作用,活化了腈基从而加速了反应的进行。

ZnWO4∶Mn2＋晶体生长及光谱特征

采用Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ技术生长出光学质量的ＺｎＷＯ４∶Ｍｎ２＋单晶。根据所测吸收谱、荧光光谱、激光光谱和荧光寿命，推导出激活离子能级图。结果表明，在低对称晶体中，Ｍｎ２＋离子呈现出以５８８．６ｎｍ为中心的宽带荧光。由光谱数据可以看出，该晶体为一潜在短波长可调谐激光工作物质。

(1-x)ZnWO_4-xTiO_2陶瓷的微波介电性能研究

用固相反应法在1 150℃烧结2h得到了致密的(1-x)ZnWO4-xTiO2(0.1≤x≤0.8)系列微波介质陶瓷,对陶瓷的相组成、显微结构及微波介电性能进行了研究。结果表明:在(1-x)ZnWO4-xTiO2(0.3≤x≤0.5)陶瓷样品中存在ZnWO4、TiO2及Zn2TiO4三相,当Zn2TiO4相的量较多时,样品的微波介电性能较好。随着TiO2的含量增加,(1-x)ZnWO4-xTiO2陶瓷的εr及τf值单调递增,而Q.f值则先上升后下降。当x=0.4时,(1-x)ZnWO4-xTiO2陶瓷样品的微波介电性能为:εr=26.56、Q.f=42 278GHz及τf=61.37×10-6/℃。它是一种具有中等介电常数,中低烧结温度且性能优良的微波介质陶瓷新体系。

ZnWO_4:Cr^(3+)的组分和晶胞参数研究

用光谱法测定了不同掺杂浓度的ZnWO_4:Cr^(3+)体系中Cr^(3+)离子的有效分凝系数;利用X射线分析研究了不同组分的ZnWO_4:Cr^(3+)晶体的晶胞参数变化;确定在掺Cr_2O_3量为0.05％时,晶胞体积最小。

ZnWO_4:Tm^(3+)单晶的上转换研究

上转换发光的本质是一种反斯托克斯发光。由于可以用低能量的长波长光激发获得能量较高的短波长光 ,因此作为紧凑高效短波长的固体激光器的工作物质 ,上转换材料的前景十分看好。在实验室中用丘克拉斯基法成功地生长出了质量较好的单晶 ,名义掺杂浓度分别为 0 .2 %、0 .5 %和 1 .0 % (摩尔比 )。对样品进行了系统的光谱测试。从吸收谱可以看出 :样品的吸收峰位于 80 7nm( 3 H63 H4)左右 ,且谱线较宽。与吸收峰长位于 75 0nm ,谱线线宽Δλ =4nm的YAG :Tm3 +单晶相比 ,可以看出 :ZnWO4:Tm3 +更适合于激光二极管泵浦。值得注意的是基底在40 0nm左右的光吸收较强 ,退火可以在一定程度上消除基底的影响。对样品的荧光强度测试表明 :在 80 7nmLD泵浦下 ,样品主要有三个上转换荧光峰 ,分别位于 40 5、486和 6 95nm左右 ,其中以 6 95nm的峰为最强。荧光强度受出入射方向影响较大 ,在a轴方向接受时光的强度为最大 ,而且受激发方向影响较小。还测定了样品的荧光 ( 6 95nm)强度与激发功率之间的关系—线性关系。

掺杂ZnWO_4晶体的研究现状与进展

ZnWO4单晶是一种优良的基质晶体材料,过渡金属离子和稀土离子能够较容易地掺杂进去,从而使掺杂ZnWO4晶体具有闪烁发光、上转换发光、可调谐激光等性能。本文从闪烁发光、上转换发光、可调谐激光和大功率LD泵浦发光等几个方面,介绍了掺杂ZnWO4晶体在生长技术、性能测试和发光机理等方面的研究进展。