Gd2O3：Yb，Er纳米材料的制备及上转换发光研究

利用Triton X-100／正己醇／环己烷／正己烷／水制成W／O微乳反胶团体系制备Gd2O3：Yb，Er上转换材料。利用扫描电镜观察氧化物粉体的颗粒形貌均为球形；通过改变掺杂元素Yb和Er的比例，在980nm的红外光激发下，观察研究氧化物颗粒的发光性质。该粉体在波长为980nm的半导体激光器激发下发射出绿色和红色的上转换荧光，分别对应于Er^3＋离子的。^S3／2／^2H11／2→^4I15／2跃迁和。^F9／2→^I15／2跃迁。     

稀土上转换发光纳米材料的制备及生物医学应用研究进展

荧光探针技术已经被广泛应用于生物成像、生物标记、生物检测、免疫分析等生物医学领域。传统荧光标记材料,如有机荧光染料、荧光蛋白和半导体量子点,目前面临诸多应用局限,如发光强度不稳定、检测灵敏度低、生物毒性高、自荧光强等。有鉴于此,人们开发了La系金属离子掺杂的稀土上转换发光纳米材料作为新型生物标记材料,该材料受近红外光激发后发出近红外或可见光范围内的高能量光子。这种带有特殊光学性质及良好生物相容性的荧光标记材料克服了传统荧光标记材料的缺点,从而成为材料科学与生物医学交叉领域的研究热点。综述了稀土纳米材料上转换功能的特殊物理机制及其制备和表面修饰方法的研究进展。在此基础上介绍了稀土上转换纳米材料在生物成像、检测、载药、即时诊断器件开发等生物医学工程中的应用。     

共沉淀法制备Er^3＋：Y2O3上转换发光纳米粉

以Y2O3为基质材料，掺杂不同含量的Er^3＋，采用共沉淀法制备出性能良好的Er^3＋：Y2O3上转换发光纳米粉。对不同温度下煅烧后的粉体进行了X射线衍射、能谱测试、透射电镜和比表面积分析。结果表明：Er^3＋完全固溶于Y2O3的立方晶格中，Er^3＋：Y2O3粉体粒度均匀，近似球形，且随着煅烧温度的升高，其颗粒逐渐变大；1000℃煅烧2h的粉末尺寸为40～60nm。     

离子交换法制备ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶及其发光特性

以强碱性阴离子交换树脂为沉淀剂,采用离子交换法制备了ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶,通过XRD,TEM,HRTEM和EDS等对晶体的结构、形貌及化学成分进行了表征,利用3D荧光光谱、激发光谱和发射光谱研究了Eu~(3+)在ZrO_2纳米晶中的发光性质。结果表明,焙烧温度在800℃以下所得的ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶主要为四方结构,晶粒尺寸约为5—20 nm,随着焙烧温度的升高,样品的晶结构发生了细微变化,从900℃开始出现了少量单斜晶,由ZrO_2:Eu~(3+)的3D荧光光谱确定了其最佳监测波长和发射波长,在394 nm波长光的激发下观察到纳米ZrO_2中Eu~(3+)的590 nm(~5D_0→~7F_1)和606 nm(~5D_0→~7F_2)特征发射谱,随着相结构细微的变化,发射光谱的形状及强度均发生变化,说明ZrO_2:Eu~(3+)纳米晶的发光性质对其结构非常敏感。     

粉末热挤压法制备ZrO_2/Cu复合材料及性能研究

采用新型加工工艺制备铜基复合材料,采用水雾化法制取Cu-0.4%Zr(质量分数)合金粉末,经内氧化、还原处理后,通过真空包套在900℃以不同挤压比挤压成型,获得ZrO2/Cu复合材料。通过XRD、扫描电镜、硬度计和涡流导电仪等设备研究了不同挤压比及冷变形对该材料组织性能的影响。结果表明:经内氧化、还原处理后得到的Cu-ZrO2复合粉末呈球状或类球状;随挤压比增加,挤压坯料的硬度和导电率均提高;以27∶1的挤压比制得的ZrO2/Cu复合材料经冷变形处理后可使导电率达到80%IACS以上,硬度达117HV。     

三维光子晶体的化学方法制备与应用

描述了光子晶体的基本概念、特征及其材料组成。并详细介绍了用自组装制备三维半导体光子晶体的方法；为了提高电解质的折射率反差，以合成蛋白石为模板剂制备反相蛋白石的方法，最后论述了光子晶体的应用前景。     

纳米结构ZrO_2的阳极氧化制备

采用电化学阳极氧化法在Zr-4板表面上制备了一层结构规整的纳米结构ZrO2。考察了阳极氧化电压对纳米结构氧化锆形貌和尺寸的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析纳米结构的氧化锆的形貌和相组成。结果表明,阳极氧化电压是影响ZrO2纳米结构形貌和尺寸的重要因素,即在5V条件下为枝状结构;10V条件下为花朵状结构;20V条件下为纳米管阵列结构。并讨论了ZrO2纳米结构的形成机制。     

ZrO_2掺杂电泳漆环氧涂层的制备及防护性能

在电泳清漆环氧树脂中掺杂硝酸锆(Zr(NO3)4·5H2O),采用一步电泳法制备ZrO2掺杂改性的阴极电泳漆涂层,用于镀锌钢的腐蚀防护。红外测试表明,硝酸锆水解产物ZrO2与环氧树脂粒子共沉积构成阴极电泳涂层,并在涂层/金属界面发生富集。电化学阻抗谱、盐水浸泡和电化学扫描显微镜等结果表明,硝酸锆掺杂的电泳漆涂层防腐蚀性能得到大幅度提高。这可能是由于一方面掺杂形成的ZrO2填补了涂层本体的微孔缺陷,另一方面ZrO2在涂层与金属界面形成的富集层提高了涂层与金属之间的结合力。     

ZrO_2/ZrW_2O_8陶瓷复合材料制备工艺研究

ZrO_2是一种重要的结构和功能材料,其热膨胀系数与Zr W2O8的负膨胀系数绝对值相近,两者合理调配可以得到任意正、零、负膨胀的陶瓷基复合材料。以ZrO_2陶瓷为基体、Al2O3为烧结助剂,采用两条工艺路线制备ZrO_2/Zr W2O8陶瓷基复合材料:(1)以ZrO_2和Zr W2O8为原料,直接混合然后分别在1200℃和1215℃热压烧结制备复合材料;(2)以ZrO_2(过量)和WO3为原料,采用原位反应法分别在1200℃和1215℃合成负膨胀Zr W2O8陶瓷,然后在相同温度下热压烧结制备复合材料。重点研究不同制备工艺路线(直接混料法或原位反应法+热压烧结),以及在同一种制备方法下、不同热压烧结温度对低膨胀ZrO_2/Zr W2O8陶瓷基复合材料组织形貌、密度和Zr W2O8分解程度的影响。结果表明,无论采用哪种工艺路线,都能制备密度较高的ZrO_2/Zr W2O8陶瓷基复合材料。采用"原位反应+热压烧结法"制备复合材料的密度要高于"直接混料+热压烧结法"制备的复合材料;且Zr W2O8分解程度也较低。直接混料粉在1200℃热压3 h,或者在1215℃热压6 h,所得复合材料的密度约为5.20 g/cm3。     

TiO2/ SiO2一维光子晶体的制备及其光子带隙特性

以普通载玻片为基体,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/SiO2一维光子晶体,对该结构的截面形貌、各层厚度及结晶形态、反射谱特性进行了分析。结果表明:TiO2和SiO2膜的平均厚度分别为69 nm和83 nm,结晶形态分别为锐钛矿和无定形态;该结构在波长544 nm处的反射率达到了94%,且其FWHM=194 nm(486~680 nm)。运用传输矩阵法对该结构进行仿真计算,得到的计算结果与测试结果趋于一致。最后讨论了入射角对一维光子晶体反射谱的影响。     

Sol-Gel法制备KDP晶体SiO_2基防潮减反膜

在高功率激光装置中3倍频器高氘化的KD*P晶体相变温度是110℃。在SiO2溶胶合成阶段进行化学改性,将六甲基二硅氮烷(HMDS)加入SiO2溶胶进行化学改性,用非极性溶剂替代乙醇溶剂,涂制的减反膜不需要热处理就可能应用于KDP与KD*P晶体中。单层的改性防潮增透膜的透过率大于99%,膜层均匀性良好,改性膜层本身具有一定的防潮功能,水接触角142o,膜层激光破坏阈值约16.9J/cm2,有希望应用于高功率激光系统的KDP类晶体。     

ZrO_2／TiO_2复合光催化膜的微弧氧化法制备及表征

采用微弧氧化方法和原位生成的Zr（OH）_4胶体颗粒,在纯钛基体上制备ZrO_2／TiO_2复合光催化膜。采用SEM、EDX、XRD、UV-VisDRS等分析手段,对膜层进行分析表征。结果表明：复合膜显示出层状和多孔的结构,由锐钛矿、金红石和ZrO_2组成;相对于纯TiO_2膜,复合膜层的光吸收截止边缘产生红移;ZnO_2／TiO_2复合膜层和纯TiO_2膜层在紫外光照射下,对罗丹明B的光催化速率常数分别为0．0442和0．0186h~（-1）。     

La_2O_3含量及热处理对铌酸盐玻璃上转换发光性能的影响

采用气动悬浮法制备五氧化二铌为基质的上转换发光玻璃,并研究氧化镧添加含量和试样热处理温度对上转换发光性能的影响。研究表明,氧化镧的加入对材料的网络结构产生影响,当氧化镧摩尔分数为10%时,其具有优良的热稳定性、最强的上转换发光;NZL系列玻璃试样的上转换发光强度随热处理温度的变化关系,并不是单调递增或递减,在较低温度热处理或明显晶化后上转换发光更强。     

ZrO_2-CeO_2系的特征及研究进展

由于ZrO_2-CeO_2系所具有的独特的性质,使它在结构材料和功能材料方面的应用有极大的潜力。本文中就其机械性能和电性能做了综合分析,并给出了该体系的一些相关相图。     

ZrO_2-316L多孔复合膜管的制备和表征研究

以316L多孔管为基体管,ZrO_2微滤膜为功能层,制备了ZrO_2-316L多孔复合膜管。研究了ZrO_2浆料的组成对膜形貌的影响。研究了热处理温度对膜表面形貌的影响。结果表明,ZrO_2溶胶+ZrO_2纳米粉组成的浆料可获得完整、均匀的ZrO_2膜。随烧结温度的提高,膜中的缺陷不断增加。当温度高达1100℃时,有部分ZrO_2纳米粉团聚形成较大的球形颗粒,且膜中缺陷十分明显。     

Ru-Zn/ZrO_2催化剂的制备及其苯选择性加氢性能研究

采用沉淀还原法制备负载型Ru-Zn/ZrO_2催化剂,研究了制备方式对苯选择性加氢制环己烯催化性能的影响,用扫描电镜、物理吸附仪等设备对催化剂进行表征。结果表明,催化剂制备过程中ZnSO_4·7H_2O的添加顺序对催化剂性能有明显影响;同步添加RuCl_3和ZnSO_4共沉淀还原制备的催化剂性能较优,苯转化率40%时环己烯选择性达83.2%,循环使用5次后,环己烯的收率仍保持在30%以上。     

等离子喷涂制备Al_2O_3,ZrO_2,Al_2O_3/ZrO_2和ZrO_2/Al_2O_3涂层的腐蚀性能（英文）

采用大气等离子喷涂技术在低碳钢表面制备Al_2O_3、ZrO_2、ZrO_2/Al_2O_3和Al_2O_3/ZrO_2涂层。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术对涂层的显微组织和相组成进行分析,采用极化、盐雾和浸泡等实验手段对涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为进行研究。结果表明,双层Al_2O_3/ZrO_2涂层比另外三种涂层具有更好的抗腐蚀性能,这主要归因于该涂层中非常少的内联孔洞和稳定的相组成。     

SiO2空心球闭孔减反膜的制备及性能研究

目的 在获得光伏/光热用SiO2减反膜高透过率的同时,提高其抗划伤性能和耐候性。方法 以聚丙烯酸（PAA, Mw~3000）为模板制备具有核壳结构的SiO2,离心水洗去除PAA模板,形成SiO2空心球,接着将空心球分散于无水乙醇中形成溶胶,然后将该溶胶与酸催化溶胶混合,形成复合溶胶,最后经浸渍提拉成膜、烧结后,在载玻片上制得SiO2空心球闭孔减反膜。用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）分别表征了空心球的微观结构和减反膜的表面形貌,利用紫外-可见分光光度计测试了减反膜的透过率,采用铅笔硬度测试和耐湿热测试（HAST）试验,分别检测了减反膜的抗划伤性能和耐候性。结果 TEM测试结果显示,制备的SiO2空心球结构完整,壁厚均匀。SEM图显示减反膜表面平坦。当SiO2空心球溶胶与酸催化溶胶的用量比例为9∶1时,减反膜透过率的峰值为98.1%,抗划伤硬度为5 H,经HAST试验后,其透过率为初始值的98.1%。结论 用离心水洗法去除PAA模板制备的空心球比烧结去除模板法的空心占比高,与酸催化溶胶混合后制得的SiO2空心球减反膜空隙率高、折射率低,从而其透过率得到提高。同时,减反膜闭孔结构使其表面致密平整,比开孔结构减反膜具有更高的抗划伤性能和耐候性,在户外太阳能光伏/光热玻璃表面减反方面具有重要的应用价值。     

Ni/ZrO_2复合材料力学及介电性能研究

采用热压烧结方法,以氧化钇部分稳定氧化锆(Y-PSZ)粉体及不同粒径的金属Ni为原料,制备了Ni/ZrO2复合材料,研究了其力学和介电性能,探讨了烧结过程中Ni形貌的变化对复合材料介电性能的影响.结果表明,随不同粒径Ni粉的掺入,复合材料的抗弯强度减小,且较大粒径的Ni使材料抗弯强度减小更快.随Ni含量增加,复合材料断裂韧性增强.复合材料的介电常数和损耗与Ni粉含量和粒径有关.Ni含量相同时,较大粒径Ni粉的掺入使复合材料具有较高的介电常数和损耗,这是由于在烧结过程中Ni粉形貌发生变化引起的.     

多孔ZrO_2-8wt%Y_2O_3涂层的制备及性能（英文）

航空发动机的效率与转动叶片和机匣之间的间隙密切相关。为了控制转子和静子之间的间隙,需要在机匣表面制备耐磨耗的封严涂层。在发动机的高温端,ZrO_2-8wt%Y_2O_3(质量分数)涂层是经常采用的封严涂层基体。涂层中的孔隙可以增加涂层的耐磨耗性。利用聚苯酯(PHB)增加等离子喷涂的ZrO_2-8wt%Y_2O_3涂层的孔隙率。为了避免聚苯酯在等离子喷涂过程中的烧损,利用溶胶-凝胶法在聚苯酯颗粒表面沉积一层TiO_2层。讨论采用此方法制成的涂层的形态、孔隙率、硬度和耐磨耗性。结果表明,在喷涂粉末中混合包覆型的聚苯酯后,涂层的孔隙率得到提升,涂层硬度下降。磨耗试验的结果表明涂层的磨耗深度随着涂层孔隙率的增加而增加。