Ag NPS/g-C3N4纳米复合材料制备及其SERS纳米传感器

通过化学氧化块状石墨型氮化碳(g-C3N4),获得在水中分散性好的片状g-C3N4.XRD,FTIR和XPS表明,所得片状g-C3N4含有氧官能团.这不仅可以作为锚定点负载纳米银粒子(Ag NPs),而且可以获得Ag NPs均匀分散的Ag NPS/g-C3N4纳米复合物.制备的复合材料中银纳米颗粒的重量百分比也会随着硝酸银与片状g-C3N4的质量变化而发生变化.基于g-C3N4对Co2+的明显的拉曼强度响应,Ag NPS/g-C3N4纳米复合物作为表面增强拉曼散射(SERS)传感器检测Co2+.通过拉曼强度的对照,发现随着Co2+浓度的增加,拉曼信号增加;而含有73％银纳米颗粒的Ag NPS/g-C3N4纳米复合物有高的灵敏性,检测极限浓度达到10-9 mol·L-1;复合材料同时显示出高的选择性,对其他如Cd2+,Cu2+和Zn2+的金属离子没有明显的拉曼增强信号.分析了复合材料对Co2+的增强机制.由于Co2+与g-C3N4中的=N-/-NH-基团的耦合,引发复合材料中Ag NPs聚集,从而产生局部电磁场,进而产生表面增强效应.可以预知,Ag NPS/g-C3N4纳米复合物将作为一种用于制造SERS传感器的新的理想材料.     

Bi2S3/BiOCl复合光催化剂的水热合成及其高活性

采用一种简便的水热法在433 K的温度下成功合成了具有不同Bi2S3质量分数的Bi2S3/BiOCl复合光催化剂,利用各种技术对其进行了表征.在紫外光照射下,以甲基橙水溶液的光催化降解为模型反应,评价了Bi2S3/BiOCl复合光催化剂的活性.研究结果表明:与纯Bi2S3和纯BiOCl相比,Bi2S3/BiOCl样品明显具有更高的光催化性能,尤其当Bi2S3在Bi2SJBiOCl中的质量分数为26.5％时,Bi2 SJBiOCl复合催化剂的光催化活性与商业P25(TiO2)的活性非常接近,而这种商业P25在紫外光照射下是公认的高效光催化剂.这种明显提高的光催化活性主要归功于光生电子和空穴在Bi2S3和BiOCl形成异质结界面上的有效转移,降低了电子-空穴对的复合.     

氰基和氧改性的g-C3N4吸附氧气的第一性原理研究

采用第一性原理密度泛函理论模拟研究了氰基和氧改性的单层石墨相氮化碳（g-C3N4）结构模型、禁带宽度和态密度,以及氧气在其表面上的吸附行为。基于三种结构的态密度,讨论了其与禁带宽度变化的关系。基于氧气在g-C3N4、氰基改性g-C3N4和氧掺杂g-C3N4的吸附能和吸附后O-O键长,系统分析了氧气在其表面上的吸附行为。     

石墨相C_3N_4压致结构相变研究

将有机物三聚氰胺(C3N6H6)高温热解,得到了石墨相C3N4(g-C3N4)。利用同步辐射X射线衍射和金刚石对顶砧(DAC)高压技术,在室温下对g-C3N4进行了结构变化研究。实验结果表明,在16.57 GPa压力范围内,g-C3N4发生了压致结构相变,在6.6 GPa压力下,晶体结构由原来的石墨相转变为三斜相。使用Birch-Murnagha等温状态方程拟合出了样品的等温状态方程。     

SrBi2Ta2O9/Bi4Ti3O12复合铁电薄膜的制备与特性研究

采用溶胶凝胶工艺在p-Si衬底上制备了SrBi2Ta2O9/Bi4Ti3O12复合铁电薄膜. 研究了SrBi2Ta2O9/Bi4Ti3O12复合薄膜的微观结构与生长行为、铁电性能和疲劳特性. 研究表明: Si衬底Bi4Ti3O12薄膜易于沿c轴择优生长,并有利于SrBi2Ta2O9/Bi4Ti3O12复合薄膜的生长.合理的SrBi2Ta2O9/Bi4Ti3O12厚度配比能获得较好的铁电性能和优良的抗疲劳特性,SrBi2Ta2O9/Bi4Ti3O12厚度配比为1∶3的复合薄膜的剩余极化强度和矫顽电场分别为8.1 μC/cm2 和 130 kV/cm,其无疲劳极化开关次数达1011以上.     

退火处理对W:Bi4Ge3O12和Bi12GeO20晶体发光性能的影响

通过提拉法制备了W:Bi4 Ge3 O12和Bi12GeO20晶体,测试了晶体的吸收光谱、光致发光谱和发光衰减时间等.W:Bi4 Ge3 O12的可见光发光强度比纯Bi4 Ge3 O12有所增强,而且N2中退火处理对W:Bi4Ge3O12发光有进一步增强作用.Bi12GeO20在N2中退火处理后在745 nm附近有发光...     

La掺杂对Bi4Ti3O12薄膜铁电性能的影响

利用Sol-Gel法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备出Bi4Ti3O12和Bi3.25La0.75Ti3O12薄膜,研究了La掺杂对Bi4Ti3O12薄膜的晶体结构、铁电性能和疲劳特性的影响,发现La掺杂没有改变Bi4Ti3O12薄膜的基本晶体结构,并且提高了Bi4Ti3O12铁电薄膜的剩余极化值和抗疲劳性能,对La掺杂改善Bi4Ti3O12铁电薄膜性能的机理进行了讨论.     

K0.5Na0.5NbO3-LiSbO3-BiFeO3/CuFe2O4复合陶瓷的制备与磁电性能研究

采用传统的固相法制备了(1-x)(K_0.5Na_0.5NbO₃-LiSbO₃-BiFeO₃)-xCuFe₂O₄ (x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4) 磁电复合陶瓷, 并借助X射线衍射仪、扫描电镜和磁电耦合系数测试仪等对复合陶瓷的微结构和性能进行了分析. 结果表明, 复合陶瓷的K_0.5Na_0.5NbO₃-LiSbO₃-BiFeO₃和CuFe₂O₄物相之间发生了一定的离子相互扩散作用, 且两相的颗粒大小匹配性较好. 随着CuFe₂O₄含量增加, 复合陶瓷的压电系数从130 pC/N减小到30 pC/N, 饱和磁致伸缩系数从4.5×10^-6增加到12.4×10^-6左右, 磁电耦合系数表现出先增加后减小, 在x=0.3时获得最大的磁电耦合系数9.4 mV·cm^-1·Oe^-1. 关键词： 0.5Na_0.5NbO₃-LiSbO₃-BiFeO₃')" href="#">K_0.5Na_0.5NbO₃-LiSbO₃-BiFeO₃ 2O₄')" href="#">CuFe₂O₄ 磁电耦合     

carbon Nitride Compounds Synthesized by Thermal Annealing Amorphous Nanostructured Graphite under the Flow of NH3 Gas

Graphitic-C3N4 (g-C3N4) and pseudocubic-C3N4 (p-C3N4) have been synthesized by thermally annealing high-energy ball milled amorphous nanostructured graphite powders under NH3 atmosphere. The experimental results by x-ray, transmission-electron microscopy, selected electron area diffraction and parallel electron energy losss pectroscopy indicated that g-C3N4 grew from the milled graphite powders in the presence of NH3 gas at a temperature of 1050℃. After treatment at a temperature of 1350℃, the pseudocubic-C3N4 phase forms. It was believed that the high-energy ball milling generates nanosized amorphous graphite structures, under subsequent isothermal annealing in a flow of NH3 gas, the carbon nitride compound can easily form through reaction of nanostructured carbon with nitrogen of NH3.     

Bi_2S_3纳米带的制备及其谱学性能研究

以硝酸铋、硫代乙酰胺和氨三乙酸等为原料,利用水热法在180℃下反应12h得到Bi2S3纳米带.X射线粉末衍射结果表明产物对应于正交晶相的Bi2 S3(JCPDS:17-320),晶胞参数为a=1.110 6 nm,1,b=1.099 3 nm,c=O.389 2 nm,与文献报道值(a=1.114 9nm ,b=1.1304 nm,c=O.3981 nm)基本一致;通过透射电镜观察其形貌为均匀的带状,宽约100 nm;高分辨透射电镜照片显示晶体沿y轴优先生长;通过对x射线光电子能谱分析得到Bi和S的原子个数比例约为2:3,与目标产物Bi2 S3的计量比一致;测试显示Bi2S3纳米带的拉曼吸收峰出现在195 cm-1处,与块体Bi2s3(236 cm-1)相比,其吸收峰红移了41 cm-1,体现了纳米材料的表面效应.紫外-可见吸收光谱研究发现Bi2S3纳米带在450nm左右有吸收,计算得到Eg约为1.58 eV(块体Bi2S3的巨为1.3 eV),在光电领域有潜在的应用价值.     

Bi3+掺杂对Sr2MgSi2O7:Eu2+荧光粉的结构及发光性能的影响

采用溶胶-凝胶法在还原气氛下制备了Sr2MgSi2O7∶Eu2+,xBi3+(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1)荧光粉,并用XRD、TG-DTA及激发与发射谱仪对样品的结构及发光性能进行了表征.结果发现:单掺杂Bi3+的Sr2MgSi2O7样品的发射光谱所用的材料的激发光谱为一主峰为286 nm的宽带谱,这是由于激发态时Bi3+的3p1→1S0电子能级跃迁而造成的;单掺杂Eu2+的Sr2MgSi2O7样品的发射光谱所用的材料的激发光谱为一主峰为358 nm的宽带谱,这是典型的Eu2+的4f65d3→4f7跃迁而引起的.当Bi3+离子掺杂到Sr2MgSi2O7∶Eu2样品的摩尔分数为0.04时,样品的发射强度是未掺杂Bi3离子样品的1.9倍.     

3d金属离子Bi位替代对新型层状超导体Bi_4O_4S_3超导电性的影响

文章报道了3d金属离子X(X=Fe3+,Co3+,Mn4+)少量掺杂对新近发现的超导体Bi4O4S3结构及超导电性的影响.粉末X射线衍射数据表明,少量3d金属离子X的掺杂对晶格结构几乎没有影响.观察发现随着掺杂离子X半径的减少,超导转变宽度△Tc变窄,也就是少量3d金属离子X的掺入提高了Bi4O4S3的超导电性.3d金属离子X的部分掺入提高了Bi4O4S3超导转变温度是一个非常值得关注的现象.     

Probing the thermoelectric transport properties of n-type Bi2Te3 close to the limit of constitutional undercooling

Bulk n-type Bi2Te3 single crystals with optimized chemical composition were successfully prepared by a high temperature-gradient directional solidification method. We investigate the influence of alloy microstructure, chemical composition, and growth orientation on the thermoelectric transport properties. The results show that the composition of single-crystal Bi2Te3 alloy, along the c axis direction, could be slightly tuned by changing the growth rate of the crystal. At a rate of 18 mm/h, the formed Bi2Te3 crystal exhibits good thermoelectric properties. At 300 K, a maximum Seebeck coefficient of -245 μV/K and an electrical conductivity of 5.6 × 10 4 S/m are acquired. The optimal power factor is ob- tained as 3.3 × 10 -3 W/K2m, with a figure of merit of 0.74. It can be attributed to the increased tellurium allocation in the Bi2Te3 alloys, as verified well by the density functional theory caLculations.     

Bi3+和Eu3+在Ca2SiO4中的发光和能量传递

用高温固态反应合成了Ca2SiO4:Bi3+,Ca2SiO4:Eu3+和Ca2SiO4:Eu3+,Bi3+发光体。讨论了不同掺杂量和掺杂种类时Bi3+对Eu3+的5D0-7F1,5D0-7F2发射的影响规律。实验发现,Ca2SiO4:Bi3+在紫外线激发下发出明亮的蓝色光,Ca2SiO4:Eu3+,Bi3+中的Bi3+能将激发能传递给Eu3+,使Eu3+的5D0-7F1和5D0-7F2两种跃迁都大大加强,同时,Bi3+也发出鲜艳的紫色光。     

适用于全光开关的[(C3H7)4N][Au(C3S5)2]三阶非线性光学性质研究

合成了一种金属有机配合物[(C3H7)4N][Au(C3S5)2].配制了浓度为1×10-3 mol/L的[(C3H7)4N][Au(C3S5)2]/乙腈溶液,并用旋涂法制备了掺杂浓度质量比为1%的[(C3H7)4N][Au(C3S5)2]/PMMA复合薄膜.运用Z扫描方法,分别研究了样品溶液和薄膜在波长为1064nm...     

Fe_3O_4/g-C_3N_4磁性复合纳米材料的制备及其应用于有机磷农药检测的研究

通过原位沉淀法合成了Fe3O4/g-C3N4磁性复合纳米材料,表现出高效的过氧化物模拟酶催化活性,比单一的纳米材料的催化活性强,这归因于Fe3O4磁性纳米粒子与g-C3N4的协同催化效应。本研究以TMB为模型底物,研究了催化条件(温度和pH值)对催化活性的影响。同时结合乙酰胆碱(ATCh)在乙酰胆碱酯酶(AChE)和胆碱氧化酶(CHO)作用下产生H2O2及有机磷农药对AChE的抑制作用,建立了可视化比色法测定有机磷农药残留的简便方法。在最佳条件下,对有机磷农药氧化乐果进行了检测,检测范围为1×10-7~1×10-4 mol·L-1,检测限达到2×10-8 mol·L-1。本方法将在生物传感器构建和环境化学领域具有潜在的应用价值。     

Ca_(0.9)Sr_(0.1)S∶Bi~(3+),Tm~(3+)荧光材料的光学性质

Ca0 .9Sr0 .1S∶ Bi3 + ,Tm3 +是一种复合掺杂复合基质荧光材料。在此给出了 4 40 nm和 52 0 nm发射的激发谱 ,2 50 nm到 3 50 nm的激发的发射谱 ,以及 4 0 0 nm到 52 0 nm的荧光衰减谱。紫外光区域的激发谱表明 ,Ca0 .9Sr0 .1S∶ Bi3 + ,Tm3 + 有两个主要的能量传递体系 ,3 2 5nm的复合掺杂中心 Tm3 + 的 CT跃迁激发体系 ,和Bi3 + 的自身激发体系。紫外激发的荧光发射谱的中心发射波长在 4 53 nm处。在电子和空穴陷阱同时存在时 ,It=I0 [( 1 +γet) ( 1 +γht) ]-n,对于 Ca0 .9Sr0 .1S∶Bi3 + ,Tm3 +材料 γh=0 .0 1 68,γe=0 .0 0 0 1 ,n=1 .1。Tm3 +的电子陷阱深度约为 0 .5e V,比复合基质中的正离子空位的空穴陷阱要深。考虑复合基质材料的线性关系 ,电子陷阱的深度可表示为 De=βe-αx;空穴陷阱的深度可表示为 Dh=( βhc-αhx) x+( βhs-αhx) ( 1 -x)。     

NaLuF4∶Yb3+,Er3+微米晶的制备及上转换发光

采用EDTA辅助法合成了NaLuF4∶Yb3+,Er3+微米晶,用X射线粉末衍射(XRD)对样品的结构进行了表征。XRD分析表明样品NaLuF4为六角相。研究了初始反应溶液的pH值对NaLuF4∶Yb3+,Er3+微米晶的组分、形貌和荧光性质的影响。在980 nm光激发下,观察到了4G11/2→4I15/2、2H9/2→4I15/2、2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2发射,荧光强度比I(2H11/2/4S3/2→4I15/2)/I(4F9/2→4I15/2)和I(4G11/2/2H9/2→4I15/2)/I(2H11/2/4S3/2→4I15/2)随着pH值的变化而变化。研究了样品的上转换发光机制。     

纳米Cu3 N薄膜的制备与性能

采用柱状靶多弧直流磁控溅射法,100℃基底温度下在玻璃衬底上制备了纳米氮化铜(Cu3N)薄膜.用x射线衍射研究了不同氮气分压对Cu3N薄膜晶体结构及晶粒尺寸的影响.结果显示薄膜由Cu3N和Cu的纳米微晶复合而成,其中Cu3N纳米微晶具有立方反ReO3结构.通过原子力显微镜对薄膜表征显示,膜表面比较光滑,具有较低的粗糙度.x射线光电子能谱对薄膜表面的成分分析表明,Cu3N薄膜表面铜元素同时以+1价和+2价存在.Cu3N的Cu2p3/2,Cu2p1/2及Nls峰分别位于932.7,952.7和399.9 eV,Cu2p原子自旋-轨道耦合裂分能量间距为20eV.用台阶仪和四探针方法测量了薄膜的厚度及电阻率,薄膜的沉积速率和电阻率在很大程度上受到氮气分压的调制.     

Si3N4的晶体化和ZrN/Si3N4纳米多层膜的超硬效应

研究了Si3N4层在ZrN/Si3N4纳米多层膜中的晶化现象及其对多层膜微结构与力学性能的影响.一系列不同Si3N4层厚度的ZrN/Si3N4纳米多层膜通过反应磁控溅射法制备.利用X射线衍射仪、高分辨透射电子显微镜和微力学探针表征了多层膜的微结构和力学性能.结果表明,由于受到ZrN调制层晶体结构的模板作用,溅射条件下以非晶态存在的Si3N4层在其厚度小于0.9 nm时被强制晶化为NaCl结构的赝晶体,ZrN/Si3N4纳米多层膜形成共格外延生长的柱状晶,并相应地产生硬度升高的超硬效应.Si3N4随层厚的进一步增加又转变为非晶态,多层膜的共格生长结构因而受到破坏,其硬度也随之降低.