苏勉曾先生从教70周年纪念专辑

  • 序:学者的品格——写在苏勉曾先生从教70周年纪念专辑出版之际

    林建华;

    <正>我的导师苏勉曾先生已经去世一年多了。苏先生1943年入西南联大,1948年从北大化学系毕业后,一直留校任教。一生中除了20世纪60年代在苏联列宁格勒大学化学系学习三年外,在北大学习和工作了70多年。他是我们国家固体化学的先驱,一直致力于中国固体化学的教育、学术研究和普及。上世纪70年代末,苏先生与国内同仁一起,连

    2020年03期 v.38;No.185 255-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 168K]

苏勉曾先生从教70周年纪念专辑_综合评述

  • Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基窄带硅酸盐荧光粉的研究进展与应用

    赵鸣;廖泓旭;夏志国;

    具有窄带发射的无机发光材料既可协同提升照明器件的显色指数和流明效率(如窄带红色发光材料),也可增大液晶显示器件的色域(如窄带蓝色、绿色和红色发光材料),在照明和显示用发光二极管(light-emitting diodes, LED)器件中具有重要的应用前景。其中稀土发光材料中常用的Eu~(2+)和Ce~(3+)离子具有4f-5d跃迁,但由于晶体场效应而呈现不同程度的峰展宽效应,迄今为止,人们发现的Eu~(2+)和Ce~(3+)掺杂的窄带发射发光材料基质体系十分有限,特别是Eu~(2+)掺杂的新型窄带荧光粉研究是一项重要挑战。近年来,人们首先在Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基氮化物窄带荧光粉研究中取得了重要进展,发现了一系列具有潜在应用前景的窄带氮化物红光发射材料。而最近,本课题组在Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基窄带硅酸盐荧光粉研究领域获得了突破,基于此,概述了Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基窄带硅酸盐荧光粉的研究进展与应用,指出了UCr_4C_4基氮化物与硅酸盐的结构演变特征,并由此总结了几类UCr_4C_4基窄带硅酸盐化合物的结构特点和Eu~(2+)掺杂荧光粉的发光特性,进一步地对Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基窄带硅酸盐荧光粉的应用进行了介绍,指出了当前在调控其光色和提升其化学稳定性所面临的挑战和所做的一些有意义的尝试。最后对Eu~(2+)掺杂UCr_4C_4基氧化物窄带荧光粉的未来发展进行了展望。

    2020年03期 v.38;No.185 257-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 13965K]
  • 稀土氟氧化物的多形性与上转换发光研究进展

    温婷;姜德泉;姜自敏;王永刚;

    稀土上转换发光材料具有低荧光背底,窄发射带宽,涵盖紫外、可见和近红外波段的发射波长等特点;在固体激光器、温度传感、光催化、生物标记等领域展现出广阔的应用前景。寻找优秀的基质材料是稀土上转换材料研究的重要方向。稀土氟氧化物兼具低声子能量和高稳定性的优点,结构的多形性为上转换发光性能带来丰富的变化,为研究晶体结构与发光性质之间的关系提供了素材。此外,日益发展的纳米材料制备技术使得稀土氟氧化物在尺寸、形貌、表面修饰和复合结构等方面获得不断改进,直接推动了稀土氟氧化物的应用研究。对稀土氟氧化物作为上转换基质材料的研究进展进行总结,并从晶体结构、材料制备和上转换发光性质的应用研究角度进行综述和展望,希望能为更进一步的研究提供有益参考。

    2020年03期 v.38;No.185 278-291页 [查看摘要][在线阅读][下载 8607K]
  • 基于Eu~(2+)与Sm~(3+)的几种新型多色长余辉材料

    王育华;李根;

    长余辉发光材料因其节能环保的特点备受人们关注,目前能够满足实际应用的只有绿色长余辉发光材料,严重缺乏具备一定性能的红、黄色等长波长发射的长余辉发光材料。此外,长余辉发光机制尚未取得共识,所提出的相关机制模型均具有一定的局限性,无法为长余辉发光材料的开发和研究提供有力的理论指导。针对上述问题,主要介绍了近期研制的几种不同余辉颜色的新型长余辉材料,并根据材料发光、余辉等特性对余辉机制进行了探讨。

    2020年03期 v.38;No.185 292-306页 [查看摘要][在线阅读][下载 3703K]
  • 稀土发光的视角探讨固体中热致离子迁移行为

    熊敬协;朱嘉熙;叶柿;

    固体中离子的热致迁移/扩散行为不仅影响材料制备、加工和性能,而且还是决定器件寿命的关键因素之一,特别是在高功率激光放大和高功率激光显示等领域。固体中离子在器件或激光热效应下的迁移是短程的、无规则运动,并与点缺陷密切相关。现有的分析手段并不能简单快捷、原位地表征光功能材料中热致离子迁移行为。综述了在稀土掺杂的光功能材料中利用稀土离子自身的发光来探索离子的迁移行为和材料微结构的变化。第一部分先概述了Er~(3+)离子变温上转换发光与热激活的离子迁移间的关联及其证据,包括离子迁移的起始温度、离子跳跃距离及发光响应距离的估算;第二部分概述Er~(3+)上转换发光响应热致离子迁移行为的阐释;第三部分探讨了热激活离子迁移导致的材料性质变化如热导等与相应的Er~(3+)发光的变化,以及探测光源热效应对材料的影响;第四部分展示了其相关的潜在应用;最后对本领域作简单总结并展望未来在某些固体化学基础问题研究中的应用。

    2020年03期 v.38;No.185 307-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 6337K]
  • 纳米氧化铈的缺陷化学及其在多相催化中作用的研究进展

    袁堃;张亚文;

    纳米氧化铈由于其独特的晶体结构和可逆的+3/+4变价能力而有着丰富的晶体缺陷,使其具有优良的储放氧能力,对很多反应都有着很好的催化作用。首先从列举纳米氧化铈的缺陷种类出发,介绍缺陷的引入方法及表征手段,接着从热催化、电催化、光催化三个方面选取一些重要的反应,对氧化铈的缺陷化学及其在多相催化中对催化反应性的调控机制进行总结,旨在通过梳理氧化铈的缺陷化学在多相催化中的作用来为设计更高效的催化剂提供借鉴意义,最后对氧化铈缺陷化学研究中存在的问题和未来的研究方向进行了展望。

    2020年03期 v.38;No.185 326-344页 [查看摘要][在线阅读][下载 4224K]
  • 黄长石型氧离子导体研究进展

    周立佳;耿仕鹏;尹从岭;匡小军;

    具有通式A_2B′(B_2O_7)的层状黄长石结构是由交替的A_2大阳离子层和B′(B_2O_7)四面体层构成。当A位离子为混合的稀土金属元素和碱土金属元素时, B′和B位离子可为同种三价元素离子,比如铝或镓。在B′(B_2O_7)四面体层中,四面体呈(3, 4)连接从而沿着层堆积方向形成五元环通道。而夹在相邻四面体层中间的A位大阳离子处于五元环通道的八配位环境中。这种特殊的层状结构中不同位置上的阳离子在发生不等价取代或者被氧化时,结构中可以引入一定量的缺陷从而引起局域结构的变化和物理性能的改变。2008年,黄长石镓酸盐材料被发现其稀土离子对碱土金属离子的取代可以引入具有高迁移能力的间隙氧缺陷,在中低温固态氧化物燃料电池电解质材料上呈现了潜在的应用价值,因此具有黄长石型结构的材料及其离子导电性质受到越来越多的关注。总结了自2008年以来基于黄长石结构的氧离子导体在新材料制备、缺陷稳定和迁移机制等方面的研究工作进展。

    2020年03期 v.38;No.185 345-358页 [查看摘要][在线阅读][下载 7483K]
  • 稀土高压化学

    朱船辉;孙忠雄;李满荣;

    稀土元素因其丰富的电子结构,表现出很多独特的物理化学性能,在光学、磁性和电学等领域具有巨大的应用价值。压力作为自然界中基本的热力学变量,可以引起结构相变以及新的亚稳态稀土化合物的合成,高压下稀土元素及其化合物表现出许多新奇的物理化学性能,如室温超导、铁磁半金属等。简要概述稀土元素及其化合物高压研究进展,包括压致相变、化学合成等,以及高压对其磁性、光学等物理性质的影响,展示了高压化学在稀土领域的应用前景。

    2020年03期 v.38;No.185 359-382页 [查看摘要][在线阅读][下载 11554K]
  • 稀土掺杂无机化合物的电子结构及应用

    王淑欣;宋振;刘泉林;

    稀土掺杂无机化合物具有重要的应用,其电子结构决定了该类材料的光学性能。目前电子结构图(HRBE和VRBE图)提供了二价、三价稀土离子的4f, 5d各能级的相对位置和相对于基质化合物导带底和价带顶的能量位置,以及它们相对于真空的能量位置。研究人员可以根据一种稀土离子(例如Eu~(2+)和Eu~(3+))的光谱数据预测和给出14种稀土离子的4f和5d能级的HRBE和VRBE电子结构图;进一步可以预测稀土离子在化合物中的稳定价态。另外,电子结构图为理解、预测、设计和调控无机发光材料的激发/发射光谱位置、热猝灭特性、余辉性能以及闪烁性能提供重要科学依据。本文综述了电子结构图的构筑方法,并总结了其在设计和调控发光材料性能等方面的应用。

    2020年03期 v.38;No.185 383-396页 [查看摘要][在线阅读][下载 5684K]

苏勉曾先生从教70周年纪念专辑_稀土发光

  • Ce/Tb/Mn共激活单基质白光发射稀土无铅双钙钛矿与白光LED器件

    甘伟江;司帅晨;王静;

    金属铅卤钙钛矿由于其优异的光电性能已经广泛应用于各种光电器件当中,包括太阳能电池、发光二极管器件(LED)、光电检测器等,然而铅基钙钛矿的毒性和差的稳定性仍是当前相关研究的巨大挑战。通过水热法成功合成了一种低毒性和高效的无铅稀土双钙钛矿,通过三基色发光中心Ce/Tb/Mn的能量传递调控,获得了一种稀土双钙钛矿单基质白光发射材料Cs_2NaCe_xTb_(1-x)Cl_6:xMn~(2+),系统研究了其晶体结构、激发、发射光谱和能量传递机制与效率。研究结果表明:Cs_2NaCe_(0.2)Tb_(0.8)Cl_6:1%Mn~(2+)在紫外区域表现出强而较宽的吸收,呈现较强的暖白光发射,其量子效率为67.25%。此外,该材料在UV-LED (365 nm, 150 mW·cm~(-2))照射60 min后,样品的发光强度降低仅仅为5%;在100和200℃下热处理30 min后,样品的发光强度降低仅仅为5%和14%;结合商用365 nm LED芯片,得到了理想的暖白光LED,其色坐标为(x=0.41,y=0.46),色温为3849 K。上述结果提出了一种高效单基质镧系全无机双钙钛矿用于白色发光二极管(WLEDs)的潜在方法。

    2020年03期 v.38;No.185 397-404页 [查看摘要][在线阅读][下载 4731K]
  • 高温固相法合成Ce~(3+), Dy~(3+)掺杂的YGa_3(BO_3)_4及其荧光性质

    孙裕容;高燕;尹超;丛日红;杨韬;

    通过高温固相法制备了Ce~(3+)单掺以及Ce~(3+), Dy~(3+)共掺杂YGa_3(BO_3)_4系列荧光粉。通过分析X射线衍射数据,该系列荧光粉的晶胞参数随掺杂离子的浓度增加线性变化,且衍射数据未观察到杂质衍射峰,进而确认稀土离子掺杂成功且样品均为纯相。在YGa_3(BO_3)_4基质中, Ce~(3+)掺入后在紫外和近紫外区有很强的宽带吸收,其荧光发射波长也位于近紫外区,因此可作为敏化剂来增强Dy~(3+)在该基质中的白光发射。通过对Ce~(3+), Dy~(3+)共掺杂荧光粉的光谱研究,确认了Ce~(3+)→Dy~(3+)存在有效的能量传递,传递机制以四级-四级相互作用为主。Y_(0.79)Ce_(0.10)Dy_(0.11)Ga_3(BO_3)_4中传递效率达到61.58%, Ce~(3+)的敏化使得Dy~(3+)的发光大幅增强。在273 nm激发下, Y_(0.89)Ce_(0.1)Dy_(0.01)Ga_3(BO_3)_4发射光谱的色坐标为(0.3268,0.3438),色温为5749 K,接近标准白光色坐标。

    2020年03期 v.38;No.185 405-417页 [查看摘要][在线阅读][下载 5166K]
  • 一种新型的稀土近红外发光配合物的制备与发光性质研究

    邓瑞平;张庆瑞;周亮;张洪杰;

    设计合成了一种新型的配体[5-(1,3-二苯基吡唑)基]-8-羟基喹啉(PyQ),并利用元素分析、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁(~1H NMR)和质谱(MS)等方法对其结构进行了表征;利用配体PyQ良好的配位能力,制备了新型的稀土配合物Ln(PyQ)_3(RE=Yb~(3+), Nd~(3+)),并对其发光性能进行了初步研究,结果表明:制得的配合物均可在可见光激发下得到相应的稀土离子的特征发光,最大激发波长为468 nm。

    2020年03期 v.38;No.185 418-423页 [查看摘要][在线阅读][下载 1122K]
  • 羟基萘啶类铽、铕配合物发光的酸碱响应机制

    卫慧波;魏晨;缪倩倩;刘志伟;卞祖强;黄春辉;

    为了揭示羟基萘啶类稀土配合物发光酸碱响应的机制,测试了4-羟基-1,5-萘啶(ND)配体在不同酸碱性条件下的紫外吸收光谱和低温磷光光谱,研究不同构型配体的激发态能量变化。结果表明:与碱性条件下失去质子的烯醇式负离子(ND~-)相比,含质子的酮式结构(HND)具有更高的三重态能级,因而能显著提高敏化稀土离子的效率。利用甲基化反应构筑具有酮式结构的配体1-甲基-1,5-萘啶-4-酮(mND),其光谱表征进一步地验证了酮式构型具有比烯醇式负离子更高的三重态能级。研究表明,该类配体可以作为一种具有灵敏酸碱响应性的敏化官能团用于构筑基于稀土离子的发光pH探针。

    2020年03期 v.38;No.185 424-432页 [查看摘要][在线阅读][下载 2299K]

苏勉曾先生从教70周年纪念专辑_稀土新材料

  • 基于稀土离子电磁偶极跃迁的光频超常介质

    周济;傅晓建;

    超常电磁介质具有自然材料所不具有的奇异电磁参数,成为颠覆性技术的生长点。目前这类材料主要基于周期性的谐振结构(超材料)技术,而可见光频段超常介质的实现则面临着技术制约和物理极限。为此提出了利用稀土离子的电子共振跃迁机制实现光频的超常电磁响应。根据半经典理论分析了稀土掺杂晶体中的二能级电子跃迁过程,获得了电磁参数与跃迁参数的关系,在此基础上可模拟出跃迁频率处的超常电磁响应,进而通过选择特定共掺稀土离子获得负折射材料。本文综述了该领域的一些研究进展。

    2020年03期 v.38;No.185 433-439页 [查看摘要][在线阅读][下载 587K]
  • Ho_2Fe_(11)Al_6金属间化合物的低温零热膨胀及其机制

    曹宜力;林鲲;刘占宁;胡靳羽;李强;邓金侠;陈骏;邢献然;

    稀土-过渡金属元素(Rare earth-transition metal, R-TM)构成的金属间化合物具有良好的永磁、磁热和磁弹性能。近年来,新型负热膨胀化合物的探索及其机制研究作为一个新兴的研究领域被广泛关注。通过高分辨同步辐射X射线和中子衍射对Ho_2Fe_(11)Al_6化合物的反常热膨胀行为进行了研究。从原子磁矩随温度变化的角度定量揭示了磁致体积效应(Magneto-volume effects, MVEs)的成因:随着温度升高,铁原子的磁矩持续降低,使得磁致体积效应逐渐削弱;低温下,与原子间非简谐振动导致的体积正热膨胀相抵消,从而晶格出现持续的零热膨胀行为。在温度高于居里温度时,磁有序消失,晶格表现正常的正热膨胀。结合其本征金属性, Ho_2Fe_(11)Al_6的低温零热膨胀性在未来高精度度量和定位仪器具有潜在的应用价值。

    2020年03期 v.38;No.185 440-445页 [查看摘要][在线阅读][下载 1384K]
  • 一例反三棱柱型稀土四核MOF的合成、结构及性质研究

    李孜莹;刘蕊;许健;卜显和;

    由5-咪唑间苯二甲酸(H_2L, C_(11)H_8O_4N_2)和稀土硝酸盐Er(NO_3)_3·5H_2O合成了一例具有单晶结构的三维稀土金属有机框架(MOF)材料,并通过元素分析、热重分析和X射线单晶衍射等确定了产物的组成和结构。结构分析表明:该晶体属于正交晶系,空间群为Imma,分别包含两种四核簇次级构筑单元,而其中的镧系金属离子分别呈七配位及八配位构型。

    2020年03期 v.38;No.185 446-450页 [查看摘要][在线阅读][下载 2230K]
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