不同激发波长下Ce~(3+)-Tb~(3+)-Sm~(3+)共掺白光玻璃的发光性能

本文采用高温熔融技术制备了Ce3+-Tb3+-Sm3+三种离子共掺杂的硼硅酸盐透明玻璃.测试了紫外LED激发下Ce3+离子、Tb3+离子及Sm3+离子单掺与共掺样品的激发光谱及荧光光谱,通过对单掺及共掺样品荧光寿命的测试研究了Ce3+离子、Tb3+离子及Sm3+离子在玻璃基质中的能量传递机理.通过调整紫外LED灯的激发波长调整发光样品所发射光谱的色度坐标、显色指数及色温,得到适合人类生活、学习、工作的白光发光.     

基于MQTT协议的在线离子色谱仪远程监控系统设计

在线离子色谱仪是可以对样品进行连续自动分析,并以谱图的形式显示样品中离子含量的化学分析仪器。为确保对样品的连续检测,仪器需要不间断的运行。由于设备经常放在工作室或偏远地区,需要对在线离子色谱仪的运行状况进行远程监控。针对此问题设计在线离子色谱仪的远程监控系统。该系统使用轻量级MQTT协议作为通讯协议,通过在线离子色谱仪中集成MQTT客户端,在云服务器中部署MQTT的消息中间件和短信网关,实现了用户在手机应用客户端查看在线离子色谱仪的运行参数、通过手机短信接收紧急报警信息等功能。     

纳米WO_3块体材料的电致变色效应

WO3薄膜能够通过电、光、热变色 .实验发现纳米WO3块材具有明显的常规块材不具有的电致变色特性 ,即当样品中有电流通过时 ,样品从负极到正极颜色由黄色变为深蓝色 .变色前后样品的显微形貌和相结构都没有明显变化 .x射线光电子能谱说明变色后的样品中出现了低价的钨离子 (W5 ) .根据实验结果 ,变色过程被认为是一种电子注入效应 .纳米样品中的高价钨离子 (W6 )因为纳米材料的表面效应而具有足够大的活性 ,能与电子结合生成低价的离子 ,从而使样品变色     

钙钛矿钴氧化物La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)的磁性和电输运性质

本文采用传统固相反应法制备多晶La_(0.5-x)Nd_xSr_(0.5)CoO_3(x=0,0.1,0.15)系列样品,通过测量其磁化强度与温度变化曲线(M~T)、磁化强度与外场变化曲线(M~H)、电子自旋共振谱(ESR)和电阻率与温度变化曲线(ρ~T)对样品的磁性和电输运性质进行了研究.结果表明:由于Nd~(3+)离子掺杂,使得系统中Co~(3+)和Co~(4+)离子之间的铁磁耦合增大,自旋与晶格的耦合作用增强,从而导致掺杂前后样品的磁性方面发生了改变:样品的铁磁转变温度TC和磁熵变值|ΔSM|均随掺杂量x的增加而增大,三个样品的TC分别为:190K、205K和233K,x=0.0样品在TC附近的相变为二级相变,x=0.1和x=0.15样品在TC附近的相变为一级相变.同样的,Nd~(3+)离子掺杂使得样品在电输运性质方面也发生了改变:由于Nd~(3+)离子掺杂,体系内Co离子的自旋态和无序性等均发生改变,从而使x=0.1样品中铁磁导电区域增大,尽管x=0.0和x=0.1样品均表现出绝缘体行为,但是随着掺杂量x的增加,电阻率大幅降低.     

镨离子掺杂对SrFe12O19结构和磁性的影响

通过机械球磨和后续热处理工艺,制备了镨离子掺杂的各向同性Pr_1-xSr_xFe₁₂O₁₉磁性粉末.研究了离子掺杂浓度和退火条件对样品结构和磁性的影响.结果表明,镨离子掺杂导致单相硬磁化合物的形成温度升高.成分的改变不会影响样品的居里温度,而退火温度的升高导致居里温度略有下降.一定含量的镨掺杂可适当增加样品的矫顽力,但导致磁化强度降低.不同成分样品的磁性受退火温度影响规律不同. 关键词：     

镱铕共掺硅酸盐玻璃光致发光谱及上转换分析

用烧结法制备了镱铕共掺硅酸盐玻璃系列样品.测量了样品在978nm半导体激光器泵浦时光致发光谱,讨论了上转换机制.结果表明:随着镱、铕离子浓度的增加,铕在694nm红光波段光谱强度增强.镱铕离子之间能量传递主要通过合作上转换完成.     

ZrNCl薄层中基于固体离子导体场效应管的电场诱导的超导电性

场效应晶体管(FET)可以通过电场可逆调控材料的载流子浓度,是一种控制二维材料系统电学性质的有效方法.最近,作者实验室发明了一种新的场效应晶体管器件,它利用固体离子导体(SIC)作为栅介质,通过电场驱动锂离子进出样品来调控样品的载流子浓度,从而控制样品的物理性质和相变.在本论文中,作者利用这种新型的固体离子导体基场效应管器件(SIC-FET)成功地调控了ZrNCl薄层的电学性质.通过施加电场,将固体锂离子导体中的锂离子插入ZrNCl薄层样品中,实现了样品从绝缘体到超导体的转变,最佳超导电性的中点临界温度约为15.1K.实验结果表明,固体离子导体基场效应管器件具有在层状材料中引入载流子的优异性能,该器件将是寻找新的超导体和其他新奇电子相的有效途径.     

纳米WO3块体材料的电致变色效应

WO3薄膜能够通过电、光、热变色.实验发现纳米WO3块材具有明显的常规块材不具有的电致变色特性，即当样品中有电流通过时，样品从负极到正极颜色由黄色变为深蓝色.变色前后样品的显微形貌和相结构都没有明显变化.x射线光电子能谱说明变色后的样品中出现了低价的钨离子(W5+).根据实验结果，变色过程被认为是一种电子注入效应.纳米样品中的高价钨离子(W6+)因为纳米材料的表面效应而具有足够大的活性，能与电子结合生成低价的离子，从而使样品变色. 关键词： WO3块材 纳米材料 电致变色     

Li+离子掺杂Gd2O3∶Sm3+纳米晶的发光增强

采用燃烧法制备了Gd2O3∶Sm3 和Li 离子掺杂的Gd2O3∶Sm3 纳米晶,根据X射线衍射图谱确定所得纳米样品为纯立方相.在室温下,用275 nm和980 nm激发光激发各样品时,可分别观测到Sm3 离子的强荧光发射和上转换特征发射,其主发射峰分别位于560,602,650 nm处,分别对应着Sm3 离子的4G5/2→6H5/2,4G5/2→6H7/2和4G5/2→6H9/2的电子跃迁,其中以4G5/2→6H7/2跃迁的光谱强度最大.实验表明Li 离子的掺人使得Sm3 离子的荧光发射强度显著增加.通过对样品的XRD、TEM和激发光谱、发射光谱的研究,分析了引起样品荧光强度变化的原因.     

Dy~(3+)-Tb~(3+)掺杂氟氧碲酸盐玻璃的光谱性能研究

实验采用高温熔融法制备了一系列Dy3+离子、Tb3+离子单掺或共掺氟氧碲酸盐玻璃样品.测试了不同摩尔含量的Dy3+离子和Tb3+离子的氟氧碲酸盐玻璃样品的密度,分析了紫外-可见透射光谱、激发光谱、发射光谱、发光衰减曲线,研究了不同摩尔含量的Dy3+离子和Tb3+离子的氟氧碲酸盐玻璃样品光谱性能及Dy3+离子到Tb3+离子能量传递机理.结果表明:Dy3+离子、Tb3+离子单掺或共掺氟氧碲酸盐玻璃样品的密度均大于5g·cm-3,最大可达6.09g·cm-3;Dy3+离子可以敏化Tb3+离子,促进其发光,但当Dy3+离子超过一定浓度后,会发生离子间浓度猝灭效应,Tb3+离子的发光反而降低.试验测得,Dy3+离子的最佳掺杂浓度为1.0mol%,此时,Tb3+离子掺杂浓度为6.0mol%,Tb3+离子发光效果最强.依据Dexter能量传输理论,并对Dy3+离子和Tb3+离子的能级图及能级间的跃迁进行分析,可知Dy3+离子和Tb3+离子间的能量传递方式为非辐射共振传递.     

两种药物与金属离子的作用

研究了磺胺间甲氧嘧啶、诺氟沙星与Ce3+,La3+,Tb3+,Co2+,Fe3+作用体系的荧光和紫外特性。结果表明,La3+和Tb3+对磺胺间甲氧嘧啶的荧光起增敏作用,而Fe3+,Co2+,Ce3+使磺胺间甲氧嘧啶的荧光猝灭;Ce3+,La3+,Tb3+,Co2+,Fe3+对诺氟沙星的荧光均起猝灭作用。紫外的测定结果与荧光基本相同。     

氧化偶氮苯双席夫碱化合物对Cu~(2+)的比色识别

为得到简便地识别Cu~(2+)的传感器,设计合成了氧化偶氮苯双席夫碱化合物。采用紫外吸收光谱法研究了化合物对Cu~(2+)的配合作用及对As~(3+)、Mo~(6+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(3+)、Pb~(2+)、Al~(3+)、Hg~(2+)、Ni~(2+)、Pt~(4+)、Mg~(2+)、Be~(2+)、Sr~(2+)、Cs+、Os4+、Cd~(2+)、Se~(4+)、Cr~(6+)、Co~(2+)、Rb+、Ba~(2+)、V6+、Ca~(2+)等23种金属离子的干扰作用。采用等摩尔的连续变化法(Job-plot),研究了化合物与Cu~(2+)形成配合物的配比。用红外光谱法研究了配合机理。同时研究了在EDTA存在时,化合物对Cu~(2+)的"off-on"性质。结果表明,合成的化合物具有大共轭体系,结构新颖且稳定。化合物可以克服23种金属离子的干扰,对Cu~(2+)的选择性很高。化合物与Cu~(2+)形成1∶1型强发光配合物,可以达到比色(裸眼)识别。在1.32~13.0μmol·L~(-1)范围内,化合物紫外光谱吸光度值与Cu~(2+)浓度呈现良好的线性关系,线性范围宽,最低检出限为2.6×10-7mol·L~(-1)。在EDTA存在时,该配合物释放出Cu~(2+),表现出对Cu~(2+)的"off-on"模式,红外光谱法研究明确了化合物与Cu~(2+)的结合位点。研究结果表明,所合成的氧化偶氮苯双席夫碱化合物可以对Cu~(2+)实现简便易行的比色(裸眼)识别。     

一种新型荧光探针的合成及其对Cu~(2+)的选择性识别

设计并合成能用于识别铜离子的荧光探针N′-(喹啉-2-亚甲基)-7-二乙胺基-3-甲酰肼-香豆素(FKBA),通过质谱、红外光谱、元素分析、~1 H NMR、~(13) C NMR等方法对该荧光探针FKBA进行表征;采用荧光光谱法和紫外-可见光谱法对FKBA与金属离子的相互作用进行了研究。结果表明FKBA对Cu~(2+)有良好的选择性和灵敏度。向含有FKBA的溶液中加入Cu~(2+),其吸收峰发生红移,且强度增大。而向该溶液中,加入Al ~(3+),Ag~+,Ba~(2+),Cd~(2+),Ca~(2+),Co~(3+),Fe~(3+),Cr~(3+),Hg~(2+),Mg~(2+),K~+,Mn~(2+),Ni ~(2+),Na~+,Zn~(2+)和Pb~(2+)等其他16种金属离子时,FKBA的紫外吸收仅发生细微的变化。FKBA作为化学传感器对Cu~(2+)的选择性是通过与一系列与环保和生物功能相关的金属离子相互作用得到验证。FKBA中加入Cu~(2+)时,FKBA的荧光强度明显猝灭,其他16种金属离子对FKBA的荧光强度几乎没有影响。不同的金属离子分别与Cu~(2+)共存时FKBA的荧光光谱猝灭程度相同,说明FKBA具有良好的抗干扰能力。向FKBA中加入EDTA,FKBA的荧光强度得到恢复。FKBA中加入Cu~(2+),溶液颜色变成棕色,加入EDTA后又恢复到初始颜色。说明FKBA的荧光减弱不是Cu~(2+)催化FKBA分解而是FKBA与Cu~(2+)络合。在酸性环境中,FKBA的希夫碱结构不稳定,部分FKBA分解成其他的荧光物质。据IUPAC(cDL=3Sb/m)测得检测限为0.13μmol·L~(-1)。对实际样品中的Cu~(2+)浓度进行分析,表明FKBA可作为荧光传感器用于实际样品的Cu~(2+)检测。     

激光诱发SiH4＋CH4等离子体的发射光谱

本工作采用光学发射谱方法测量了ＴＥＡ ＣＯ２脉冲激光辐射ＳｉＨ４＋ＣＨ４系统产生的等离子体反应过程中的发射谱特性，探测到了Ｓｉ，Ｓｉ＾＋，Ｓｉ＾２＋，Ｃ，Ｃ＾＋，Ｃ＾２＋，ＣＨ，ＳｉＨ，ＳｉＨ＾＋，Ｓｉ２和Ｈ的特征辐射，研究了含Ｃ，Ｓｉ碎片粒子光谱随实验条件的变化规律，并讨论了反应条件对ＯＥＳ的影响。     

金属离子修饰的ZnS/PAMAM纳米复合材料的荧光性能研究

用荧光分光光度法研究了Zn2+,Mn2+,Cd2+,Na+,K+,Ag+,Cu2+和Pb2+等金属离子修饰的ZnS/PAMAM树形分子纳米复合材料的荧光发射性能。结果表明：不同金属离子修饰效果不同。Zn2+,Mn2+和Cd2+修饰后,ZnS/PAMAM树形分子纳米复合材料的荧光发射强度有不同程度提高;Ag+,Cu2+和Pb2+的修饰对荧光有不同程度的猝灭作用;而Na+和K+的修饰对荧光发射无明显影响。与修饰前相比,Cd2+离子修饰的ZnS/PAMAM树形分子纳米复合材料标记的潜指纹发射的蓝色荧光更加明亮,与背景反差更加明显。这对提高潜指纹的显现精度和准确率有很好的借鉴价值。     

不同形貌锰氧化物对重金属离子吸附的AAS和AFS分析

通过简单的水热法控制性合成了两种不同形貌的锰氧化物(层状OL和隧道状OMS),并考察了这两种材料对几种重金属离子Pb2+,Cu2+,Ni2+,Hg2+的吸附。通过原子吸收光谱(AAS)和原子荧光光谱(AFS)测定吸附前后离子浓度,比较两种材料的吸附性能,以及对不同离子的选择性吸附。实验表明OMS形貌的锰氧化物是一种良好吸附剂,对铅离子具有很好的选择性吸附,两分钟内吸附率达98%。由此可建立一种简单、绿色、高效地去除污水中重金属离子的方法。     

头孢曲松钠与金属离子作用的光谱研究

研究了头孢曲松钠与Cd2＋、Ce3＋、Eu3＋、Tb3＋金属离子络合体系的紫外光谱和荧光光谱特征。结果表明,头孢曲松钠与金属离子的紫外光谱均发生不同程度的蓝移,甚至吸收峰消失,其吸光度除Cd2＋的升高,其余都下降;荧光强度也有明显的变化,加入Cd2＋、Eu3＋后头孢曲松钠的荧光猝灭,而加入Tb3＋后头孢曲松钠的荧光增强。在此基础上,采用头孢曲松钠与Cd2＋、Ce3＋、Eu3＋、Tb3＋金属离子物质的量之比分别为1∶0.6、1∶1、1∶0.6、1∶3合成络合物,并且利用红外光谱和元素分析对络合物进行验证。     

纳秒激光电离分子团簇产生高离化离子的激光波长效应

 利用脉冲分子束-激光电离-飞行时间质谱仪，在10⁹～10¹² W·cm^-2激光功率密度条件下，考察了Nd：YAG激光器输出的1 064，532，266 nm波长的激光与苯、氨、硫化氢等团簇的相互作用。发现1 064 nm的激光可以电离分子束产生高离化态的C⁴⁺，N⁵⁺，S⁶⁺等离子；波长为532 nm的激光则电离产生价态较低的C³⁺，C²⁺，N³⁺，N²⁺， S⁴⁺，S³⁺以及S²⁺ 等离子；在266 nm波长条件下进行实验，没有产生任何高价离子。提出了一个“多光子电离引发-逆轫致吸收加热-电子碰撞电离”模型来解释高价离子的产生。激光场下电子在团簇内部的逆轫致加热是整个过程的关键步骤，电子被加热的速度正比于激光波长的平方。这可以解释为何长波长的激光有利于更高价态离子的产生。     

Spectroscopic Study on the Photophysical Properties of Lanthanide Complexes with 2, 2′-Bipyridine-N, N′-dioxide

Five novel lanthanide (Eu3+, Tb3+, Gd3+, Sm3+ and Dy3+) complexes with 2, 2'-bipyridine-N, N'-dioxide (bipyO2) were synthesized and characterized by elemental analysis, IR spectrum. The triplet state energy of bipy O2 was determined to be 22275 cm(-1) with the phosphorescence spectrum of bipy O2 and its gadolinium complex. The photophysical properties of these complexes indicated that the triplet state energy of the ligand is suitable for the sensitization of the luminescence of Eu3+, Tb3+, Sm3+ and Dy3+, especially of Tb3+.     

基于氨基苯甲酰肼衍生物的铬离子荧光探针的合成及性能研究

以对氨基苯甲酸为母体通过系列化学衍生引入丹磺酰胺荧光基团及2-羟基-1-萘醛配位基团构筑了新型、简单的铬离子荧光探针L(1-(二甲基氨基)-5-(4-((2-羟基-1-萘亚甲基)甲酰肼基)苯基)萘磺酰胺)。运用核磁、质谱、元素分析和红外等手段表征了其结构,并通过荧光光谱法研究了探针分子L对Cr3+的识别作用。结果表明,当激发波长为350 nm时,单纯的探针分子L在473 nm(2-羟基-1-萘醛)和514 nm(丹磺酰胺)处显示连体双峰;当向探针分子L中加入Cr3+后,2-羟基-1-萘醛作为受体与Cr3+结合,丹磺酰胺发射峰红移至540 nm,并且强度增强5倍,量子产率Φ=0.28。探针分子L的背景荧光对Cr3+的识别无任何影响,识别过程推测是由CHEF效应和PET(光诱导电子转移)共同引起的。当加入其他金属离子(Na+,K+,Li+,Ca2+,Zn2+,Mn2+,Co2+,Cu2+,Cd2+,Hg2+,Pb2+,Ag+)时,在540 nm处荧光强度未增强,表明L对Cr3+具有高度专一的选择性。通过电喷雾质谱和Job’s plot 曲线确定L和Cr3+为1∶1的配位模式,探针L对Cr3+的最低检测限可达到4.0×10-6 mol·L-1。