共沉淀法合成负热膨胀材料ZrW2O8

ZrW2O8是极具应用前景的各向同性负热膨胀材料.用共沉淀法合成了ZrW2O8,经X射线衍射、红外-拉曼光谱分析证明用共沉淀法合成的ZrW2O8纯度高.经高温X射线衍射测定,ZrW2O8在298～973K温度区间线膨胀系数αl=-7.0×10-6K-1, α-ZrW2O8(空间群P213)相到β-ZrW2O8(空间群Pa3)的转变温度在443K与446K之间.对ZrW2O8前驱体进行了热重-差热分析(TG-DTA).     

α-,β-Pb4B2O7和α-,β-Pb4B6O13:多态性驱动结构和性能变化

在硼酸盐中引入带孤对电子的Pb2+离子可以有效地形成多种结晶形态.本文报道了两个新的结构,α-Pb4B2O7和β-Pb4B6O13.这两个结构与已经报道的两例硼酸盐β-Pb4B2O7和α-Pb4B6O13具有不同的晶体形式.两组多形体:α-,β-Pb4B2O7和α-,β-Pb4B6O13,分别具有完全不同的晶体结构和光学性质.采用热重-差示扫描量热法(TG-DSC)和变温粉末X射线衍射(XRD)分析对α-Pb4B2O7和β-Pb4B6O13的热力学稳定性进行了研究.通过第一性原理计算讨论了结构与性质的关系.值得注意的是,由于结构中功能基团的重组,两个新的相,α-Pb4B2O7和β-Pb4B6O13,具有比与之对应的多形体较大的双折射.     

[Mn(en)3]2·Sn2Se4Te2的结构和光吸收性能

按照K2Se:K2Te2:MnCl2@4H2O:SnCl2 2H2O:Se:乙二胺(en)＝3.8:1:2:2:6:270的摩尔比配料,采用溶剂热法使原料混合物在180℃反应7 d,得到黑色块状晶体[Mn(en)3]2@Sn2Se4Te2.属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数a＝0.91428(7)nm,b＝1.02781(7)nm,c＝1.15745(8)nm,α＝94.632(2)°,β＝100.944(2)°,γ＝115.918(1)°,V＝0.94382(12)nm3,Z＝1.晶体由[Mn(en)3]2+和(Sn2Se4Te2)4-堆积而成.具有Zintl结构的特征半导体[Mn(en)3]2@Sn2Se4Te2的光学能隙(Eg)为2.2 eV.当温度低于190℃时,[Mn(en)3]2@Sn2Se4Te2晶体是稳定的.详细讨论了这类化合物的组成对晶体结构和光吸收性能的影响.     

铝热还原氮化微晶白云母合成α-Al2O3/β-SiAlON的物相演变

以川西微晶白云母为主要原料,铝粉为还原剂,采用铝热还原氮化法合成了α-Al2O3/β-SiAlON材料,并利用X射线衍射仪(XRD)研究了不同温度下的物相变化及配铝量对反应产物的影响.结果表明:在1350℃和1450℃,所有样品的主要产物均为α-Al2O3和β-SiAlON相,但铝粉用量为35%(质量分数,下同)的样品经1350℃铝热还原氮化后的产物中含β-SiAlON相较多;当铝粉用量和加热温度分别为45%和1550℃时,反应产物中不含α-Al2O3和β-SiAlON相,却出现了AlON、AlN和Si3Al7O3N9相.     

[H(4,4''''-bpy)]2[K2Mo8O26]的水热合成和结构研究

采用水热法合成了[H(4,4'-bpy)]2[K2Mo8O26],X-ray单晶结构解析表明该化合物属三斜晶系,空间群P-1,晶胞参数a=0.78029(8)nm,b=0.98715(8)nm,c=1.32438(6)nm,α=99.383(3),β=102.0600(19),γ=108.090(2),β-[Mo8O26]单元通过部分端氧原子与K原子相连成层状,4,4'-联吡啶中质子化的N原子与非质子化的N原子通过氢键联成链状,链与链之间通过π-π堆垛成层状结构.     

一种新型钇(Ⅲ)希夫碱配合物的合成、晶体结构及荧光性质

以水杨醛苯甲酰腙为配体(H2L),采用溶剂热法,合成了钇(Ⅲ)配合物Y4(HL)8O2·8(H2O)。通过红外光谱、热重分析、元素分析、紫外及荧光光谱对其进行了表征,并用X-单晶衍射测定了钇(Ⅲ)配合物的结构。其结构以四个对称的金属核为骨架,每个金属核上带有两个配体,属于四方晶系,P4/ncc空间群,a=2.1656(2)nm,b=2.1656(2)nm,c=2.6668(4)nm,α=90°,β=90°,γ=90°,V=12.507(3)nm3,Z=16。荧光光谱分析表明:钇(Ⅲ)配合物在473nm处有强蓝色荧光发射,色坐标为(0.153,0.276)。其光致发光性能较好,有望在蓝色光学材料方面得到应用。     

脉冲激光沉积法制备β-BBO薄膜

采用脉冲激光沉积法、选取β-BBO陶瓷作为靶材在掺在Sr2 的α-BBO(001)衬底上进行了生长β-BBO薄膊膜的实验,生长出表面光滑、无色透明的薄膜.采用X射线粉末衍射(XRD)、高分辨X射线衍射仪(XRC)对薄膜进行了分析测试,结果表明,所制备的β-BBO薄膜择优取向为(00l)面,薄膜的双晶摇摆曲线半峰宽值FWHM为1000“左右,显示出β-BBO薄膜较好的结晶质量,其紫外吸收边同β-BBO单晶一样也为190 nm,但薄膜的透过率略有下降.采用调Q脉冲Nd:YAG激光器观察了β-BBO薄膜的倍频效应.     

Mg单原子替位掺杂β-Ga2O3的电子结构和光学性质计算研究

宽禁带半导体β-Ga2O3因其出色的物理化学性能而备受关注,通过掺杂改善β-Ga2O3性能一直是研究的热点.采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,利用广义梯度近似加U对Mg单原子掺杂β-Ga2O3体系的晶体结构、电子结构和光学性质等进行了研究和分析.总能量和结合能的对比显示:单原子替位掺杂β-Ga2O3时,Mg优先替代八面体位的Ga原子形成Mg-Gao体系.电子结构显示,Mg-Gao体系变为间接半导体,带隙变窄为4.672eV;其自旋极化率为100％,呈现半金属特性.作为光学材料,Mg-Gao体系可在紫外、深紫外区域工作,并且折射率、反射率和吸收率有所降低,透射率明显提高.     

改性溶胶-凝胶法制备α-Al2O3/YSZ复合陶瓷涂层及性能的探讨

为了改善抗高温复合陶瓷涂层的抗氧化性能,提高其使用寿命,将氧化钇-氧化铝溶胶复合亚微米级YSZ(YSZ为5%Y2O3部分稳定的ZrO2)与纳米α-Al2O3粉体制备成料浆,涂覆于MCrAlY合金基体表面,经过热压7滤、压滤微波烧结技术形成α-Al22O3/YSZ复合陶瓷涂层.采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(F...     

深紫外非线性晶体KBe2BO3F2的倍频转换效率

深紫外(Duv)相干光源对于光刻技术、激光微加工、激光光谱仪等均具有重要的意义.KBe2BO3F2(KBBF)晶体是目前唯一可直接倍频产生深紫外激光的非线性光学晶体.本文通过分析KBBF晶体的光学倍频特性,分别得到了Nd:YV04激光2倍频、4倍频和6倍频以及Ti:Sapphire激光4倍频输出的相关技术参数;在此基础上,详细分析了KBBF晶体用于高斯光束的Ⅰ类和Ⅱ类倍频的转换效率.结果对于KBBF晶体用于产生深紫外全固态激光(DPL)的实验研究提供了重要的理论依据.     

PI/α-Al2O3和PI/SiO2表面结合能的分子模拟

利用M ateria ls S tud io 3.0分别模拟了聚酰亚胺(P I)/-αA l2O3和聚酰亚胺(P I)/S iO2材料体系的表面结合能,结果表明,在(012)晶面,6.0 nm×4.0 nm范围内,随着纳米颗粒超晶格尺寸增大,P I/-αA l2O3结合能增加,P I/S iO2体系结合能变小;悬挂在-αA l2O3和S iO2(012)晶面上的H原子对体系总能量及结合能有明显影响,-αA l2O3和S iO2纳米颗粒掺杂主要通过分子间作用力与P I相复合。     

LMBE法异质外延β-Ga_2O_3薄膜及其紫外和发光特性的研究

采用激光分子束外延法在蓝宝石衬底上异质外延β-Ga2O3薄膜。研究了氧分压对薄膜表面结构和结晶程度的影响,结果表明β-Ga2O3薄膜的均方根粗糙度和X射线衍射谱峰的半高宽随着氧分压的减小呈现先减小后增大的趋势。并对氧分压为10-2 Pa条件下的薄膜进行了光致发光谱、紫外透射谱、禁带宽度变化和拉曼谱的研究,结果显示β-Ga2O3薄膜的带隙随氧分压的减小而不断增大,β-Ga2O3薄膜具有蓝光发光和深紫外高透射特性,是用于光电器件特别是紫外特性氧敏传感器的最佳材料之一。     

聚丙烯酸钠改性纳米Mg（OH）2的研究

以Mg(NO3)2·6H2O,NaOH和聚丙烯酸钠(PA-Na)为原料,采用直接沉淀法合成改性纳米Mg(OH)2,考察了反应温度、反应时间、Mg2 初始浓度、PA-Na添加量对平均直径、沉降体积的影响,得出了改性的最佳条件,通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等对改性前后的样品进行对比分析.结果表明:改性后PA-Na吸附在Mg(OH)2颗粒表面,并且衍射峰主峰强度提高、团聚程度减少.     

白光LED用MSrAl3O7:Eu2+(M=Y,La,Gd)绿色发光材料合成及其光学性能

采用传统的高温固相合成技术制备出一系列组成为MSrAl3O7:Eu2+(M=Y,La,Gd)的新型绿色发射荧光体.通过X射线衍射(XRD)研究其晶体结构发现:MSrAl3O7:Eu2+系列荧光体属于M2O3-SrO-Al2O3赝三元体系的稳定结晶相.荧光光谱测试表明:MSrAl3O7:Eu3+(M=Y、La、Gd)材料均是优良的白光LED用绿色荧光体,可被近紫外(300～450nm)有效激发,产生较强的绿色发射光,发射主峰位于517nm左右,样品的紫外-可见(UV-vis)光谱进一步证实了其有效吸收近紫外光的特征.研究还发现,在MSrAl3O7:Eu2+(M=Y、La、Gd)系列荧光体中,LaSrAl3O7:Eu2+具有最强的绿色发射光,进一步地比较不同温度下LaSrAl3O7:Eu2+材料的结构与光谱特性表明,1400℃合成的样品具有稳定的结构和最佳的发光性能.     

纳米η-Al2O3双组元法合成Na-β″-Al2O3固体电解质

以纳米η-Al2 O3为原料,氧化镁(MgO)为稳定剂,采用双组元法制备Na-β″-Al2 O3固体电解质.通过Archimedes法,SEM和三点抗弯法研究试样的致密性、显微结构和力学性能;采用XRD和交流阻抗谱仪研究试样的β″-Al2 O3相含量和离子电导率.结果表明:双组元法有利于提高试样的结构均匀性;纳米η-Al2 O3比高纯α-Al2 O3更易于合成Na-β″-Al2 O3固体电解质;适量MgO的加入有利于提高试样中β″-Al2 O3相的含量和试样的致密性,减小试样的晶界电阻,提高试样的离子电导率;过多的Mg O掺杂量导致晶内气孔尺寸的长大,反而增大了试样的晶粒电阻,导致试样的离子电导率降低.当MgO的加入量为2％(质量分数)时,试样在300℃时的离子电导率最大,为0.0396 S·cm-1.     

杂质离子对Y_2O_3∶Eu~(3+)发光性能的影响

研究了碱金属及碱土金属离子掺杂的荧光体Y2 O3∶Eu3+ 0 .0 5,A+ 0 .0 2 (A =Li、Na、K)和Y2 O3∶Eu3+ 0 .0 5,B2 + 0 .0 2 (B =Mg、Ca、Sr、Ba)的荧光、余辉发光及热释光特性。余辉光谱数据表明 :杂质离子掺杂的荧光体Y2 O3∶Eu3+ 的余辉发射主峰与未掺杂荧光体Y2 O3∶Eu3+ 的荧光发射主峰 (611nm)一致 ,为经典Eu3+ 的5D0 7F2 电偶极跃迁 ;杂质离子的引入明显地延缓了Y2 O3∶Eu3+ 的余辉衰减 ,其中Y2 O3∶Eu3+ ,A+ (A =Li、Na、K)的余辉衰减趋势几乎完全一致 ,而Y2 O3∶Eu3+ 、B2 + (B =Mg、Ca、Sr、Ba)的余辉衰减趋势由慢到快依次为Ca、Sr、Ba、Mg。热释光谱数据显示 ,杂质离子的掺杂导致基质中电子陷阱能级的生成 ,这是导致余辉衰减减慢的直接原因。Y2 O3∶Eu3+ ,A+ 的热释峰都位于 175℃左右 ,相应电子陷阱能级深度为 0 .966eV左右 ;而Y2 O3∶Eu3+ ,B2 + 的热释峰由高到低分别位于 192℃ (Ca)、164℃ (Sr)、13 5℃ (Ba)、118℃(Mg) ,电子陷阱能级深度分别为 1.0 0 3eV(Ca)、0 .942eV(Sr)、0 .880eV(Ba)、0 .843eV(Mg)。结合余辉衰减数据 ,可以看到 ,Y2 O3∶Eu3+ ,A+ 和Y2 O3∶Eu3+ ,B2 + 的热释光谱与相应荧光体的余辉衰减趋势吻合得十分好 ,由此可以得出 ,一定相同的条件下 ,热释峰值温度越高 ,杂     

P2O5对溶胶-凝胶玻璃热行为及生物活性的影响

以正硅酸四乙酯[Si(OC2H5)4,TEOS]、磷酸三乙酯[PO(OC2H5)3,TEP]和四水硝酸钙[Ca(NO3)2·4H2O]为前驱体,用溶胶-凝胶法分别制备了含有P2O5和不含P2O5的两种CaO-P2O5-SiO2系统生物活性玻璃.对凝胶采用TG-DTA技术研究了从凝胶到玻璃转变过程的热行为,探讨了其热反应机理,并通过玻璃的体外实验(in vitro)研究其生物活性.结果显示CaO-SiO2组成中加入P2O5热行为发生变化300～420℃之间TEP的酯类基团氧化分解,570℃左右磷离子脱去残余的羟基.P2O5的引入导致玻璃表面形成的羟基磷灰石的晶体颗粒增大,结晶程度提高,改善了玻璃的生物活性.     

β-Ga2O3及Cr掺杂β-Ga2O3电子结构的第一性原理计算

运用第一性原理密度泛函理论(DFT)计算了不同交换关联势下单斜晶系β-Ga2O3的总能量、晶格常数、总态密度、分波态密度及能带结构.理论计算结果表明:单斜晶系β-Ga2O3在局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)下的晶格常数和带隙与实验值基本相符,其中LDA近似得到的晶格常数与实验值更接近;β-Ga2O3比六方晶系结构的α-Ga2O3更加稳定,但带隙比α-Ga2O3略小;Cr掺杂导致β-Ga2O3禁带宽度变小,费米能级处的态密度不为零,即变为半金属.     

Mn掺杂Ga_2O_3薄膜的结构及光吸收性能研究

采用磁控溅射法在Si(111)和玻璃衬底上制备出不同Mn掺杂含量的Ga2O3薄膜,使用扫描电子显微镜、电子能谱仪、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计等对Mn掺杂Ga2O3薄膜的表面形貌、结晶特性和光吸收性能进行了研究.结果表明,适量掺杂Mn可抑制薄膜的晶格膨胀,促进Ga2O3薄膜晶粒的定向生长,得到尺寸分布较均匀的多面体晶粒.Mn掺杂使Ga2O3价带项向带隙延伸,光学带隙变窄,吸收边红移,近紫外区吸收增强.     

衣康酸α,β羧基对聚丙烯腈热稳定化反应的影响及机理

采用K2S2O8-Na HSO3引发剂和水相沉淀聚合法制备了丙烯腈均聚物(PAN)、丙烯腈-β-衣康酸单乙酯共聚物(P(AN-MIA))、丙烯腈-衣康酸共聚物(P(AN-IA))。采用红外光谱和差示扫描量热/热重同步分析研究了衣康酸α,β羧基对热稳定化反应的影响及机理。结果表明,引入MIA和IA共聚单体均能显著提高相对环化率,降低热稳定化反应起始温度,缓和放热和失重行为。但IA的作用效果更好,这归功于IA中的α,β羧基均能引发氰基发生离子环化反应,使PAN转变为更稳定的梯形结构。通过对空气气氛的差示扫描量热曲线进行分峰处理,研究了IA的α,β羧基对离子环化反应和氧化反应的影响及其机理。