综合评述

  • 铕配合物电致发光研究进展

    陈芳芳;卞祖强;黄春辉;

    稀土铕配合物电致发光研究已经进入了一个关键阶段。本文在综述近年来铕配合物光致发光和电致发光研究现状的基础上,从铕配合物材料设计和器件结构优化的角度,讨论了影响其电致发光性能的几个重要因素。针对存在的铕配合物挥发性和热稳定性的问题提出了一些可能的解决办法,如通过提高阴离子配体或中性配体的挥发性来改善铕配合物整体挥发性能;修饰中性配体,增强其与铕离子的键合能力,提高配合物的热稳定性。

    2007年04期 No.108 385-395页 [查看摘要][在线阅读][下载 146K]

研究论文

  • 表面对纳米微粒中稀土离子光谱性质的影响

    黄世华;由芳田;彭洪尚;罗文雄;冯颖;吕少哲;孙聆东;严纯华;

    对于稀土和过渡金属这样的离子中心,由于电子轨道的半径小,纳米尺度的限域对能级位置和跃迁速率的影响并不显著,表面效应成为这类材料与相应体材料光谱性质出现差异的主要因素。把使稀土离子光谱性质产生可测量变化的环境用一个以其为中心、半径为D的作用球表示,可以定义纳米材料厚度为D的表面层。用完整晶格的晶体场和一个补偿电荷的场近似描述表面层中稀土离子的晶体场。本文用这个模型分析了纳米微粒中稀土离子光谱的非均匀宽化,激光选择激发下发射光谱随激发波长的变化,非选择激发下发射光谱随温度的变化以及跃迁分支比的变化等实验现象。

    2007年04期 No.108 396-401页 [查看摘要][在线阅读][下载 130K]
  • Ln(Ln=Y/Gd)VO_4:Er~(3+)/Nd~(3+)的制备及发光性能

    张文文;孟建新;刘应亮;谢国伟;

    采用高温固相法制备了Ln(Ln=Y,Gd)VO4掺Er3+或Nd3+的近红外发光材料。通过X射线粉末衍射(XRD)和光致发光(PL)对样品进行了表征。结果表明:所得产品结晶良好,属于四方晶系,锆石结构。研究了Er3+,Nd3+的含量、煅烧时间、煅烧温度等对材料近红外发光性质的影响。在Ln(Ln=Y/Gd)VO4:Er3+/Nd3+中,存在明显的从VO43-向Er3+/Nd3+的能量传递。两种不同的LnVO4(Ln=Y/Gd)基质对发光性质也有一定的影响。小浓度Bi3+的掺入可以明显提高YVO4:Er3+/Nd3+的近红外发光强度。

    2007年04期 No.108 402-405页 [查看摘要][在线阅读][下载 165K]
  • YAG:Ce荧光粉的喷雾干燥热解二步法合成与表征

    黎学明;李武林;孔令峰;陶传义;

    采用喷雾干燥热解二步法合成Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce)荧光粉,利用XRD,FT-IR,SEM和荧光光谱等方法分析不同热解温度下YAG:Ce荧光粉的结构变化,评价柠檬酸和助熔剂NaF对荧光粉光致发光性能的影响规律。结果表明,热解温度为1100℃时的荧光粉中不含YAP等过渡相,其结晶度随热解温度增加而提高;加入柠檬酸能显著改善产物形态,为典型球形颗粒,且以浓度0.08mol.L-1为最佳;加入NaF可降低YAG相形成温度,提高荧光粉的发光强度,其最优值为0.0075mol.L-1;与蓝光LED芯片封装形成白光LED的显色指数Ra为85.6,色坐标为(0.3184,0.3419),色温Tc为6165K。

    2007年04期 No.108 406-411页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
  • 若干物理处理方法对稀土荧光粉Y_2O_3:Eu~(3+)发光性能的影响

    巨荣玲;胡晓珊;吕振刚;方英;崔屾;姚琲;王慧;庄卫东;

    采用物理法对商品化稀土荧光粉Y2O3:Eu3+进行改性,考察了真空干燥温度、焙烧温度对其发光性能的影响。SEM和TEM观测结果表明,经过200℃真空干燥后,随着焙烧温度的增加,荧光粉的分散性得到改善,且以纳米颗粒为主(5~85nm)。XRD测量结果表明,随着焙烧温度的增加,Y2O3:Eu3+的结晶度逐渐增加。发射光谱测试结果表明,真空干燥温度为200℃,焙烧温度为1200℃时得到的样品的发光性能较好。

    2007年04期 No.108 412-416页 [查看摘要][在线阅读][下载 468K]
  • 离子液基体系Cyanex923(925)/[C_8mim][PF_6]和TBP/[A336][NO_3]萃取钪的研究

    孙晓琦;彭波;陈继;李德谦;

    对Cyanex923(925)/[C8mim][PF6]和TBP/[A336][NO3]两个离子液基体系在萃取Sc(Ⅲ)中的应用进行了研究。实验表明,由于空间位阻较小,Cyanex923在[C8mim][PF6]中对Sc(Ⅲ)的萃取能力明显优于Cyanex925。温度对Cyanex923/[C8mim][PF6]体系萃取Sc(Ⅲ)的影响较小。与[C8mim][PF6]相反,[A336][NO3]在水中的浓度随酸度增加逐步减少。TBP/[A336][NO3]对Sc(Ⅲ)具有较高的萃取率。

    2007年04期 No.108 417-421页 [查看摘要][在线阅读][下载 97K]
  • 用于部分氧化甲烷制合成气铈基氧载体的性能分析

    刘明春;王华;魏永刚;李孔斋;

    对铈基氧载体在熔融盐中利用其晶格氧直接部分氧化甲烷制合成气的反应性能进行了研究;分别制备了在650,750,850和950℃焙烧下的铈基氧载体,在不同的反应温度下,利用制备的铈基氧载体对甲烷转化率、H2及CO的选择性进行了试验研究,结果表明:750℃下焙烧的铈基氧载体具有最高的活性,反应温度为825℃时,甲烷的转化率达到了96.5%,同时H2的选择性也比其他温度制备的氧载体高;对750℃焙烧下的氧载体分别添加1%MgO和1%TiO2,考察助剂对氧载体反应性能的影响,结果表明:添加1%MgO和1%TiO2能较好的改善氧载体的性能,且添加1%MgO时氧载体的性能最好。

    2007年04期 No.108 422-426页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
  • 钆及双稀土元素掺杂TiO_2可见光催化降解罗丹明B的研究

    卢维奇;王德清;何肖群;赵黎明;

    以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备了钆及双稀土元素共掺杂纳米TiO2光催化剂,研究了自制催化剂在可见光下对有机染料罗丹明B催化降解反应的活性。稀土掺杂后的TiO2在可见光下催化活性比纯的TiO2有显著的提高。当Gd3+与TiO2的摩尔比为1.5%,催化剂经过500℃焙烧,对罗丹明B的降解率达到99.5%;Gd3+:La3+:TiO2的摩尔比为0.5:0.5:100,焙烧温度为600℃,降解率高达99.9%,比双元素掺杂的结果更好。

    2007年04期 No.108 427-431页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K]
  • 石墨纤维增强铝基复合材料表面稀土转化膜微观结构

    武高辉;王春雨;姜龙涛;张强;

    石墨纤维表面和铝基体表面均有稀土膜层存在,EDS面扫描结果认定Ce含量达47.48%,Ce,O,Al,Si是组成膜的主要元素。Ce转化膜在成膜初期微裂纹不明显,但这一阶段成膜较薄,10min时膜层开始出现明显微裂纹。稀土膜层衍射斑点中存在连续的衍射环,也有大量的衍射斑点呈不连续的环状排布,说明稀土膜层的晶体结构为纳米微晶,同时存在部分非晶体。由于Ce化合物十分复杂尚未能标定出它的具体晶体结构。Gr(f)/Al复合材料表面稀土膜层是由纳米微晶和非晶体的混合物颗粒堆积而成的,颗粒堆积留下的微孔在成膜初期不明显,但随成膜时间延长,堆积产生的微孔效应越来越明显,由此产生了稀土膜的微裂纹;加之成膜过程的不均匀性,膜层内应力增加以及膜层水分散失等原因也会导致微裂纹的形成。

    2007年04期 No.108 432-436页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K]
  • 稀土对MoSi_2力学性能和抗氧化性能的影响

    颜建辉;张厚安;李益民;唐思文;

    采用自蔓延和真空烧结方法制备了掺杂0.9%La2O3的MoSi2基复合材料,利用热重分析法,SEM和X射线考察了La2O3颗粒对MoSi2力学性能、抗氧化特性以及循环氧化后力学性能的影响。结果表明,与纯MoSi2相比,RE/MoSi2材料的弯曲强度和断裂韧性分别提高了46%和78%;稀土对MoSi2材料的强韧化机制主要是细晶强化、弥散强化和细晶韧化。RE/MoSi2的氧化增重是纯MoSi2的2.5倍,稀土使MoSi2材料的抗氧化性能降低。由于纯MoSi2材料氧化后的晶粒长大,其抗弯强度比氧化前降低了17%。稀土对MoSi2氧化时的晶粒长大倾向有抑制作用,使得RE/MoSi2材料的抗弯强度基本不变。

    2007年04期 No.108 437-441页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K]
  • 电沉积氧化铈对烧结镍电极性能的影响

    罗萍;闫慧青;鲁文东;李会娟;呙成;周德瑞;

    在烧结镍基体表面,预先电沉积一层氧化铈,通过电化浸渍得到镍电极,研究了预先电沉积氧化铈对烧结镍电极性能的影响。结果表明:与空白烧结镍电极相比,预先电沉积氧化铈(+4),改善了烧结镍电极的大电流充放电性能和循环性能,增加了电极的可逆性,提高了电极的充电接受能力和活性物质利用率,减少了电极膨胀率,且当氧化铈的预先电沉积量为5%时,烧结镍电极的电极性能处于最佳。

    2007年04期 No.108 442-447页 [查看摘要][在线阅读][下载 587K]
  • 微量钪对超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金组织与性能的影响

    邹亮;潘清林;何运斌;王昌臻;梁文杰;李文斌;

    采用铸锭冶金法制备了5种不同Sc含量的超高强Al-8.1Zn-2.3Cu-2.05Mg-0.12Zr合金,利用光学显微镜和透射电镜以及扫描电镜分别观察了合金的显微组织与断口形貌,测试分析了合金的拉伸力学性能。结果表明:采用Sc微合金化,凝固过程中形成的初生Al3(Sc,Zr)粒子可显著细化合金铸态晶粒组织,消除枝晶偏析,均匀化过程中形成的次生Al3(Sc,Zr)粒子可抑制合金的再结晶,并强烈钉扎位错及亚结构;微量Sc的添加使合金强度提高26~94MPa,同时保持较高的伸长率,合金拉伸断口表现为层状和韧窝混合型形貌特征,合金中适宜的Sc添加量为0.21%。

    2007年04期 No.108 448-453页 [查看摘要][在线阅读][下载 718K]
  • La_(0.8-x)Pr_xMg_(0.2)Ni_(3.2)Co_(0.4)Al_(0.2)(x=0~0.4)储氢合金的相结构与电化学性能

    罗永春;陈江平;邓安强;王大辉;阎汝煦;康龙;

    研究了Pr替代La对La0.8-xPrxMg0.2Ni3.2Co0.4Al0.2(x=0~0.4)储氢合金相结构与电化学性能的影响。XRD及Rietveld全谱拟合方法分析表明,合金主要由Pr5Co19,Ce5Co19及CaCu5型物相组成。随着Pr含量x值的增加,合金中A5B19型物相(Pr5Co19+Ce5Co19)逐渐增多,同时各物相的晶胞参数(a,c)和晶胞体积(V)均减小。电化学测试表明,x值的增加对合金电极的活化性能影响不大,但可显著提高合金电极的循环稳定性。合金的高倍率放电性能(HRD)随着x的增加呈增加趋势,在x=0.3时存在最大值(HRD900=89.6%);合金电极的HRD主要由合金电极表面的电荷迁移速率所控制。

    2007年04期 No.108 454-460页 [查看摘要][在线阅读][下载 432K]
  • 老挝Boloven高原玄武岩风化壳中稀土元素富集与主量元素关系

    杨社锋;方维萱;胡瑞忠;王思德;魏宁;

    老挝南部Champasak省东北部Boloven高原玄武岩喷发于晚中生代-新生代,在长期热带季风型气候和热带季雨林植被条件下,高原玄武岩上已经发育砖红壤型风化壳。在一条风化壳剖面上采集了11件样品并在室内细碎到200目,使用X射线荧光光谱仪分析了11个样品中的主量元素含量,使用ICP-MS分析了11件样品REE含量。结果表明,玄武岩风化壳中主量元素Na2O和MgO淋失量最大,K2O和CaO淋失量次之,并在淋失一定程度后淋失速度减慢;样品LR157和LR158中TiO2,P2O5分别为6.07%,1.45%和8.43%,0.82%,为整个剖面中的最高值;CaO的含量是松散风化产物中的最高值。风化玄武岩(LR140,LR141)的∑REE较低,为57.8×10-6和87.9×10-6;随着玄武岩风化程度和成壤作用的加强,∑REE逐渐富集,并在风化壳表土下(LR157,LR158)达到最高值1003×10-6和775×10-6。风化壳中LREE/HREE值为3.59~14.9,稀土元素分布型式属轻稀土富集型。随着风化程度加深,Ce由弱负异常逐渐变为强正异常,而Eu由弱正异常逐渐变小并呈现出强负异常,整个剖面中Ce正负异常和Eu正负异常的变化幅度较大。REE在剖面中的分布与含TiO2,P2O5的矿物有明显的相关关系,并且在TiO2,P2O5含量最高的样品LR157和LR158中最为富集。REE富集和Ce正异常出现在pH值为5.23~6.12的酸性和Fe2+/Fe3+为0.007~0.13的氧化环境下,证明在酸性氧化环境也能出现REE富集。

    2007年04期 No.108 461-469页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K]

第十四届全国晶体生长与材料学术会议专栏

  • Eu:GGG纳米荧光粉体制备及其光学特性

    刘文鹏;张庆礼;邵淑芳;孙敦陆;张霞;谷长江;殷绍唐;

    采用液相共沉淀方法并在不同烧结温度下制得了Eu:GGG荧光粉体。用X射线衍射分析了样品的结构,计算了其晶格常数,为1.2371nm。室温下,测量了Eu:GGG的光致发射光谱、激发光谱和荧光衰减曲线。激发光谱在波长240~287nm的谱带内和393nm处有强的激发,分别来自于Eu3+-O2-间的电荷迁移态吸收和Eu3+的7F0→5L6的跃迁吸收,同时在274nm处也出现了Gd3+的8S7/2→6IJ的特征吸收。393nm激发下,591nm处的发射峰最强,对应Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁,可能由于部分Eu3+处于反演中心对称格位所致。随着烧结温度升高,Eu:GGG的发光强度增强,这可能由于随着烧结温度升高,样品晶粒尺寸变大,单位体积内被激发的Eu3+离子数增加引起,而591nm发光的荧光寿命变短,可能是由Eu3+离子的能量共振传递过程中发光被陷阱捕获所致。

    2007年04期 No.108 470-473页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K]
  • 掺杂YAlO_3晶体的温梯法生长及缺陷分析

    李红军;赵广军;苏良碧;周国清;钱小波;徐军;

    采用温梯法工艺进行了掺铈和掺镱铝酸钇(YAlO3或YAP)晶体的生长实验。用同步辐射白光形貌表征了晶体内部生长层的分布情况,结果表明,温梯法生长掺杂YAP晶体的过程中,固-液界面形状比较平坦,这使得所生长的晶体具有较高的微观结构完整性;采用高分辨四晶摇摆曲线对其进行了表征,其主要晶面的半峰宽值均优于提拉法晶体。分析了生长过程中产生的主要缺陷,认为开裂主要来源于坩埚对晶体形成的压应力;而晶体中存在的色心主要与生长炉内的弱还原气氛有关。

    2007年04期 No.108 474-478页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
  • Er~(3+):KLa(WO_4)_2晶体的生长与光谱性质

    何龙;赵迪;孙同庆;张康;陈绍林;孔勇发;宋峰;

    采用提拉法生长出尺寸为Ф25mm×40mm的透明Er3+:KLa(WO4)2(简称Er:KLW)晶体,并确定了较佳的生长工艺。X射线粉末衍射分析结果表明该晶体为四方晶系白钨矿结构(I41/a空间群),晶格常数为a=b=0.5444(3)nm,c=1.2120(6)nm。测量了Er:KLW晶体的拉曼谱,发现了380,450和808cm-1等钨酸根的特征振动峰。测量了晶体的吸收光谱,应用J-O理论计算了晶体中Er3+离子的强度参量(Ω2,Ω4,Ω6);荧光光谱测量结果表明该晶体在1529nm附近有很强的荧光发射峰,利于产生受激辐射。

    2007年04期 No.108 479-482页 [查看摘要][在线阅读][下载 137K]
  • 低温燃烧法制备Nd:YAG透明激光陶瓷粉体

    李先学;李江涛;胡章贵;

    以硝酸盐和柠檬酸为初始原料,用低温燃烧法制备出掺钕钇铝石榴石(Nd:Y3Al5O12,Nd:YAG)多晶超细粉体,并采用XRD,SEM等测试手段对粉体的结构和形貌进行了表征。结果表明,在950℃煅烧2h得到了结晶性能良好的Nd:YAG超细粉体,该粉体分散均匀、粒级分布窄、平均粒度为50nm。上述粉体加入0.5%正硅酸乙酯成型后,采用SPS于1600℃,30MPa下烧结5min后相对密度达98.5%,晶粒尺寸在1μm左右,显微结构均匀,气孔率低。

    2007年04期 No.108 483-486页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
  • Nd:Na_3La_9O_3(BO_3)_8晶体生长和性质研究

    白晓艳;傅佩珍;张国春;吴以成;

    采用顶部籽晶法生长出掺杂浓度为3%的Nd:Na3La9O3(BO3)8(Nd:NLBO)晶体。X射线粉末衍射图表明Nd:NLBO与NLBO的晶体结构相同,属于六方晶系。Nd:NLBO(3%)晶体的分凝系数为1.05。测试了晶体的吸收光谱,Nd:NLBO晶体在804nm有较强的吸收,吸收截面为3.2×10-20cm2,半宽度为6.3nm。Nd:NLBO可能是一种潜在的自倍频晶体。

    2007年04期 No.108 487-489页 [查看摘要][在线阅读][下载 200K]
  • 钇掺杂量对Lu_xY_(1-x)AlO_3:Ce晶体结构和发光性能的影响

    丁栋舟;陆晟;张卫东;潘尚可;任国浩;

    研究了Y掺杂量对LuxY1-xAlO3:Ce晶体结构和发光性能的影响,结果表明:固溶体晶体LuxY1-xAlO3:Ce(x=0~0.3)仍为正交晶系赝钙钛矿型结构。随着Y掺杂量的减少,晶胞体积减小、晶体密度增大、本征吸收降低、光输出增大,衰减时间由YAlO3:Ce的29.7ns降低至Lu0.3Y0.7AlO3:Ce的24.2ns。随着Y掺杂量的减少,发射谱的峰位由YAlO3:Ce的390nm逐步紫移至Lu0.3Y0.7AlO3:Ce的384nm,这表明尽管LuxY1-xAlO3:Ce晶体的光激发-发射机制并未发生明显的变化,但掺杂还是引起了稀土格位晶体场的变化,激活离子Ce3+的激发态与基态能级之间的能级差随Y掺杂量的减少逐步加大。Y掺杂含量的降低在改善晶体闪烁性能的同时也降低了晶体的热稳定性,增强了晶体的放射性本底。

    2007年04期 No.108 490-493页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K]
  • Yb:GdVO_4晶体的缺陷研究

    于永贵;张怀金;王继扬;胡小波;于浩海;

    Yb:GdVO4晶体是一种很好的激光材料,但缺陷会对晶体的激光性能产生严重影响,开展对该晶体的缺陷研究有助于提高晶体质量。采用提拉法生长了Φ25mm×20mm,掺杂浓度为2%的Yb:GdVO4晶体;分析了晶体的结构及其对晶体解理性的影响;采用化学腐蚀法,以盐酸、氢氟酸为腐蚀剂,对晶体的主要晶面进行了化学腐蚀实验,通过其腐蚀坑形貌对晶体中的位错和晶界进行了研究;对晶体进行了高分辨X衍射实验,结果表明晶体中存在镶嵌块结构;开裂及散射颗粒也为晶体中较常见缺陷。分析了缺陷的成因并提出了预防措施。

    2007年04期 No.108 494-499页 [查看摘要][在线阅读][下载 592K]
  • Nd:YAG纳米粉体的制备和光谱性质

    苏静;张庆礼;王召兵;孙敦陆;谷长江;邵淑芳;张霞;殷绍唐;

    采用共沉淀方法,以碳酸氢铵(NH4HCO3)为沉淀剂制备得到Nd:YAG前驱物,将其在不同的温度下煅烧并采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱分析等技术对样品进行了表征。在900~1000℃下煅烧前驱物,出现YAP和YAM中间相并对共沉淀法中间相出现的原因进行了分析;获得纯YAG晶相的煅烧温度为1100℃,晶粒粒度分布约为40~80nm,具有良好的分散性。光谱研究表明Nd:YAG纳米粉体的发光性能良好,其红外光谱及荧光光谱与单晶无明显的差异。

    2007年04期 No.108 500-504页 [查看摘要][在线阅读][下载 273K]
  • 化学溶液分解法制备(Bi_(0.9)Nd_(0.1))_2Ti_2O_7薄膜

    杨冬梅;韩建儒;袁春雪;姜付义;

    采用化学溶液分解法(CSD)在p-Si(111)衬底上制备了(Bi0.9Nd0.1)2Ti2O7薄膜。用X射线衍射技术分析了薄膜的结构和结晶性,结果显示,在600℃退火10min得到了结晶性较好、表面致密的多晶薄膜;用原子力显微镜描述了薄膜的表面形貌,与在XRD中观察到的择优取向是一致的;同时还研究了薄膜的电学性能。结果表明,在0~6V范围内,薄膜的漏电流小于1.53×10-10A;在室温100kHz下,其介电常数为166,介电损耗因子为0.227,显示出薄膜具有较好的绝缘性和介电性能。

    2007年04期 No.108 505-508页 [查看摘要][在线阅读][下载 155K]
  • 不同掺杂浓度Ce:YAP闪烁晶体的性能研究

    曹顿华;赵广军;宗艳花;徐军;

    Ce:YAP晶体具有优良的闪烁性能,其主要特点是衰减时间短,光产额大,在高能射线探测、核医学等方面有着广阔的应用前景。考虑到Ce3+离子浓度可能对晶体性能的影响,用中频感应加热提拉法生长了系列掺杂浓度为0.05%~0.6%的Ce:YAP闪烁晶体,晶体尺寸为Ф50mm×80mm。室温下测试了不同浓度Ce:YAP晶体的透过、荧光、X射线激发发射、X射线激发衰减等特征,分析了Ce3+离子浓度对Ce:YAP晶体的透过、荧光及闪烁性能的影响。结果表明:随着Ce3+离子浓度增加,Ce:YAP晶体的吸收边发生红移,造成了样品的自吸收,从而影响到Ce:YAP晶体的光输出;且随Ce3+离子浓度增加,Ce:YAP晶体的衰减时间减少。

    2007年04期 No.108 509-512页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K]