稀土掺杂

摘要： 随着纳米技术的迅速发展,铁氧体掺杂的纳米复合材料成为人们关注和研究的热点之一。采用水热合成法制备了ZnFe_(2)O_(4)光催化剂,通过负载贵金属Ag和稀土元素Ce^(3+)掺杂的方式,尝试增加其光催化性能。通过X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱等手段对合成材料的结构、光吸收等物理化学性质进行表征,在模拟光源照射条件下考察光催化剂对盐酸四环素溶液的降解性能。结果显示,负载Ag和掺杂Ce^(3+)后光催化剂的降解活性优于单纯的ZnFe_(2)O_(4)。考察不同H_(2)O_(2)投加量对光催化性质的影响,发现加入0.2 mL H_(2)O_(2)时光催化效率较高。在所制备的样品中,当Ag负载量为1%,Ce^(3+)掺杂量为2%时,材料的光催化活性明显优于单纯的ZnFe_(2)O_(4)。该工作对研制高活性光催化剂有一定的借鉴意义。

摘要： 采用高温固相法制备了一系列绿色荧光粉K_(7)SrY_(2)B_(15)O_(30):Tb^(3+)(0.1≤x≤1),并通过X射线粉末衍射仪(XRD)和荧光分光光度计对所制得的荧光粉的结构和相关光谱学信息进行了详细表征。结果表明,K7SrY2B15O30体系中掺杂稀土离子Tb3+并没有引起结构的变化;荧光粉K_(7)SrY_(2)B_(15)O_(30):Tb^(3+)的激发光谱的主峰位于265/nm,发射光谱的主峰位于540/nm;对应于色纯度较高的绿光发射,荧光粉K_(7)SrY_(2)B_(15)O_(30):Tb^(3+)中Tb^(3+)离子可以进行完全固溶,样品的最佳掺杂浓度为30%。由此可见,K_(7)SrY_(2)B_(15)O_(30):Tb^(3+)有潜力作为绿色荧光粉应用于LED器件中。

摘要： 随着光通信、集成电路以及光电器件的飞速发展,对微纳光波导的性能提出了更高的要求,因而寻找更加合适的光波导制作材料成为光学材料领域的热点问题。由制作光波导材料的分类出发,分别介绍了由聚合物、有机晶体分子、半导体等材料制作的光波导的优势及应用。重点分析了影响稀土掺杂微纳光波导性能的因素:一方面,通过改变激发功率、调整光传输距离等手段,在对发射光红绿比调控的同时,有效提升光的耦合效率;另一方面,讨论了不同形貌的稀土掺杂光波导的传导模式,通过改变激发方式(激发光入射角度等)分析其特有的发射模式。最后展望了稀土掺杂微纳光波导在降低光损耗、提升耦合效率、调控发射模式等方面的前景。

摘要： 本文主要采用水热法合成了稀土元素Ce掺杂的MnFe_(2-x)Ce_(x)O_(4)/MnO_(2)/Fe_(2)O_(3)复合陶瓷颗粒,采用X射线衍射仪对试样进行物相检测,透射电子显微镜进行形貌分析。通过对比分析可以发现,以NaOH为沉淀剂,经过200°C、12 h热处理所得到的复合陶瓷颗粒具有良好的结晶度,在稀土元素Ce的掺杂下,复合陶瓷材料在X射线衍射谱图中的特征峰更加尖锐,材料的结晶度更高。复合陶瓷材料的形貌主要由针状和颗粒状组成,针状铁氧体的平均直径约为100 nm,平均长度约为2μm,长径比达到15以上,颗粒状铁氧体的平均直径约为200~500 nm。

摘要： 利用高温固相反应法制备出Ba_(3)Bi_(2-x)(PO_(4))_(4)∶xTb^(3+)(x=0.05,0.1,0.15,0.3,0.4,0.5)绿色荧光粉。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、积分球式分光光度计和荧光光谱仪等对样品进行了分析。结果表明,所制备的样品均为Ba_(3)Bi_(2)(PO_(4))_(4)纯相,Ba_(3)Bi_(1.7)(PO_(4))_(4)∶0.3Tb^(3+)的带隙估计值为4.21 eV。当激发光的波长为377 nm时,样品的发射光谱的波峰位于543 nm、584 nm和619 nm处,分别对应于Tb^(3+)的^(5)D_(4)→^(7)F_(5)、^(5)D_(4)→^(7)F_(4)和^(5)D_(4)→^(7)F_(3)的能级跃迁。随着Tb^(3+)掺杂浓度的增加,样品的发光强度先增强后减弱,当x=0.3时,发光强度最大。计算表明最近邻离子在Ba_(3)Bi_(2-x)(PO_(4))_(4)∶xTb^(3+)荧光粉的浓度猝灭中起主要作用。随着测试温度的升高,发光强度变化不大,表明样品具有优异的热稳定性能。CIE色坐标图表明所制备的样品可以被紫外光有效激发而发出绿光。

摘要： 为分析Er^(3+)/Tm^(3+)共掺碲酸盐玻璃的发光性能,得到1.8μm处的高强度发光。采用熔融退火法,制备了Tm_(2)O_(3)掺杂浓度(摩尔百分数)为0.25%、0.5%、1%、1.5%和2%的75TeO_(2)-20ZnO-5La_(2)O_(3)-0.5Er_(2)O_(3)碲酸盐玻璃。对碲酸盐玻璃进行吸收光谱的测定,同时研究其在1.8μm波段的光谱特性。吸收光谱测试结果表明:碲酸盐玻璃在800 nm附近的吸收峰为Er^(3+)的4 I_(15/2)→4 I_(9/2)跃迁和Tm^(3+)的^(3) H_(6)→^(3) H_(4)跃迁的叠加,说明两种稀土离子都得到了很好的溶解混合;发射光谱在1200—2200 nm范围内,在1.53和1.8μm处出现了发射峰,且1.53μm处的发光远弱于1.8μm处的;1.8μm处的发射峰是Tm^(3+)离子在^(3)F_(4)→^(3)H_(6)跃迁产生的,由峰值波长分别为1740和1857 nm的分解谱线组成,此时该玻璃发生了荧光俘获效应,随着Tm_(2)O_(3)掺杂浓度的增加,1740 nm处分解谱线的相对强度逐渐降低,而1857 nm处分解谱线相对强度逐渐增大。该玻璃同时具有较大的受激吸收截面以及发射截面,有望成为一种新型的2μm波段的激光玻璃材料。

摘要： 近/中红外激光和超连续光源在红外光电对抗、生物医疗、遥测感知和激光探测及测距(LIDAR)等领域具有十分重要的应用价值。近年来,基于软玻璃光纤来产生和传输高亮度近/中红外(特别是2~5μm)激光方面的研究取得了显著进展。在中红外软玻璃基质中,具有相对较低声子能的碲酸盐玻璃对于设计近红外和中红外激光器和放大器、高功率中红外激光传输和传感应用无源光纤具有特别的吸引力。本文重点总结了低损耗碲酸盐玻璃的关键制备技术,并综述了碲酸盐玻璃及光纤在稀土掺杂中红外发光方面的研究进展,最后对碲酸盐玻璃及光纤应用存在的问题和发展趋势进行了总结和展望。

摘要： 本工作构建了稀土掺杂的储氢合金体系,通过提高其稀土氢化物的催化能力来改善Mg-RE系储氢合金的性能,并分析了不同稀土掺杂后合金性能的差异,以获得改善其热力学和动力学性能的途径。通过真空感应熔炼制备了Mg_(90)Ce_(5)RE_(5)(RE=La、Nd、Sm、Y)合金,并分析了其相应的物相组成和微观结构。同时,采用等体积方法测试了Mg_(90)Ce_(5)RE_(5)不同温度下的压力-温度-组成(PCT)曲线和等温吸放氢动力学性能。结果表明,氢化后的样品均是由MgH_(2)相和相应的稀土氢化物REH_(2+x)相组成的复合材料,然而在放氢后,仅MgH_(2)相发生分解反应,生成Mg相并放出氢气。原位生成的REH_(2+x)相不发生分解,通过降低Mg-H键的稳定性、合金的表观活化能以及提升H原子的扩散速率,来促进Mg与MgH_(2)的可逆转化。这导致了不同合金的PCT平台压高度的变化,从而影响其热力和动力学性能。不同合金的热力学焓变从大到小的规律分别为Mg_(90)Ce_(5)La_(5)>Mg_(90)Ce_(5)Nd_(5)>Mg_(90)Ce_(5)Sm_(5)>Mg_(90)Ce_(5)Y_(5),这和各掺杂元素与Ce的亲和力关系一致,由此可见异质元素的共掺杂更有利于改善合金的热力学性能。同时,对应于RE=La、Nd、Sm、Y合金的放氢活化能值分别为112.6 kJ/mol、114.3 kJ/mol、104.9 kJ/mol、123.3 kJ/mol。此外,各合金在放氢反应中的速率,受制于氢原子在合金表面的复合能,这为稀土-镁基储氢合金的改善提供了重要的科学依据。

摘要： 稀土离子掺杂的上转换发光材料近年来在照明、太阳能电池行业有着广泛的应用。通过水热法制备了HO^(3+)/Yb^(3+)掺杂的NaGd(MO_(4))_(2)荧光粉,通过XRD、SEM、光谱分析等手段对NaGd(MO_(4))_(2)荧光粉进行了表征,研究了HO^(3+)/Yb^(3+)掺杂对钼酸盐荧光粉发光特性的影响。形貌结构分析表明,HO^(3+)/Yb^(3+)掺杂的NaGd(MO_(4))_(2)荧光粉均为纯的四方相结构,颗粒尺寸约为0.4~0.9μm,HO^(3+)/Yb^(3+)的掺杂使NaGd(MO_(4))_(2)荧光粉的晶胞参数变小。光谱分析表明,NaGd(MO_(4))_(2)荧光粉中546 nm处的绿光是来自HO^(3+)的^(5)F_(4)能级跃迁回^(5)I_(8)能级释放出的光子,659 nm处的红光是来自HO^(3+)的^(5)F_(5)能级跃迁回^(5)I_(8)能级释放出的光子;随着HO^(3+)掺杂量的增大,659 nm处的红光发射强度提高,当n(HO^(3+))∶n(Yb^(3+))=2.0∶5.0时,NaGd(MO_(4))_(2)荧光粉的红光发射峰强度最高;HO^(3+)的掺杂比例增大后,样品的CIE色坐标从绿光区域逐渐向红光区域移动。对样品的上转换跃迁机制分析发现,HO^(3+)/Yb^(3+)掺杂的NaGd(MO_(4))_(2)荧光粉在546 nm处的蓝光和659 nm处的红光均为双光子过程。

摘要： 本文研究Tb^(3+)/Eu^(3+)共掺杂的磷酸盐玻璃作为太阳能电池上的覆盖玻璃进行波长转换。结果表明,将Tb^(3+)/Eu^(3+)共掺杂磷酸盐玻璃可以增强300nm~400nm范围内的吸收,发生从Tb^(3+)到Eu^(3+)的能量转移,Tb^(3+)/Eu^(3+)共掺杂磷酸盐覆盖玻璃可大大提高太阳能电池的性能。

摘要： ZnO纳米颗粒是一种绿色环保、合成成本低的材料,广泛应用于发光以及光催化领域.稀土元素具有独特的性质,通过稀土元素掺杂ZnO,可以得到具有优良特性的发光材料和光催化剂,同时在传感以及抗菌方面也有巨大的潜力.文章介绍了稀土元素及ZnO的特性,总结了稀土掺杂ZnO纳米颗粒在光致发光、光催化等方面的原理及应用,为稀土掺杂ZnO材料的进一步发展提供参考.

摘要： 稀土掺杂的氟氧化物微晶玻璃是由掺稀土的氟化物微晶和氧化物玻璃基质组成的一种复相材料,由于稀土离子具有丰富的能级,这种微晶玻璃可以产生从真空紫外到红外的荧光辐射.利用高温固相法制备掺Tm3+氟氧化物玻璃前驱体，之后整体析晶制备掺Tm3+氟氧化物微晶玻璃，选择配比为(45-x)SiO2-5Al2O3-40PbF2-lOCdF2-xTm2O3(x=l，2，3，5)(mol%)的体系进行研究。通过改变掺杂Tm3+浓度和热处理温度制备出具有浓度梯度和温度梯度的微晶玻璃样品，探索微晶结构对荧光的调制。上述结果表明，随着掺Tm3+浓度增加，存在微晶结构从立方相到四方相的相变过程。用687nm氙灯激发测量了所有样品的发射光谱。XRD未劈裂组样品发射光谱在750-850啪之间只有800nm发光并略有劈裂，说明在四方度c/a近似为√2的四方相结构和立方相结构的氟化铅微晶中Tm3+只有3H4→3H6的跃迁。XRD劈裂组样品不仅存在800nm发光及劈裂，还可明显观测到两个肩峰，说明在四方度c/a大于√2的畸变明显的四方相氟化铅微晶中不仅存在Tm3+的3H4→3H6的跃迁，还存在1G4→3F4的跃迁。可见氟化铅微晶结构的不同会导致其发光的不同，因此可以采用调控氟化铅微晶结构的方法对Tm3+的发光光谱进行调控。

摘要： 少数层石墨烯间的层-层堆垛模式,使其在摩擦接触应力作用下,易发生层间滑移,卷曲和堆积现象,是导致其磨损寿命缩短的关键问题之一.本文提出一种通过在材料表面微孔结构中获得石墨烯内嵌稀土掺杂纳米氧化锆的方法来控制石墨烯薄膜的滑移及磨损.石墨烯内嵌稀土掺杂纳米氧化锆的显微组织结构分析证实了稀土掺杂纳米氧化锆均匀地嵌入在石墨烯中,并利用球-盘摩擦磨损测试仪研究了石墨烯与其稀土掺杂纳米氧化锆相互作用下的摩擦学行为.研究表明,所提的结构不仅摩擦系数明显低于基体,而且在长时间摩擦之后,其磨损的稳定性也优于石墨烯,由此可见,该方法有助于改善石墨烯的耐磨寿命.

摘要： 染料废水可生化性差,是目前国内较大的一个处理难题,电化学技术则提供了一种离效稳定的处理方式.为改善DSA电极在电催化活性、稳定性以及寿命等方面问题,提高其在印染废水处理领域的实际应用性,科研人员利用稀点独特的性能对DSA电极进行了修饰.本文将整理近几年来国内外对稀土掺杂DSA电极的研究成果,并对其修饰机理进行系统分类,通过对涂层表面形貌、元素组成及晶体结构的影响，形成具有紧密、细腻、均匀晶体形貌的活性层，从而起到增强电极对目标污染物的吸附能力、延长电极寿命、提高催化效率等效果;不同的稀土掺杂可以通过引入新的能级或直接、间接地改变电极氧空位数目等方式，对稀土掺杂的DSA电极降解污染物的效率产生不同的影响;稀土的添加使有机污染物在电极表面发生的催化降解反应中化学燃烧反应成为主反应，大大改善了电化学催化的效率，促进了该项技术在实际应用中的发展。

摘要： 随着人们生活水平的提高和自身环境、健康意识的加强,抗菌材料应运而生.以TiO2和ZnO等为代表的光催化抗菌材料同时具有抗菌和杀菌的双重效应,且反应效果迅速、杀菌力强,对人类安全,因此具有广阔的发展空间;但由于带隙宽而不能利用大部分可见光的缺点,在一定程度上限制了其应用.稀土元素存在多种化合物,研究表明通过掺杂少量稀土元素能明显提高上述材料的光催化效率,从而使其抗菌活性的发挥不再受到外界光源的限制;此外,由于稀土元素本身即具有一定的抗菌活性,因此二者通过协同作用将进一步提高抗菌性能.

摘要： 离子液从绿色化学溶剂和催化领域迅速扩展到功能材料、光热材料和光电材料等领域,并极大地影响这些领域的发展.在半导体光催化剂中掺杂适当的金属离子能够有效地调控其电子能态结构,并改变其表面状态,进而起到提高光催化性能的作用.金属或非金属掺杂对ZnO的晶体结构、能带结构、表面微结构和紫外、可见光催化活性产生重大影响.

摘要： 离子液从绿色化学溶剂和催化领域迅速扩展到功能材料、光热材料和光电材料等领域,并极大地影响这些领域的发展.在半导体光催化剂中掺杂适当的金属离子能够有效地调控其电子能态结构,并改变其表面状态,进而起到提高光催化性能的作用.金属或非金属掺杂对ZnO的晶体结构、能带结构、表面微结构和紫外、可见光催化活性产生重大影响.

摘要： 离子液从绿色化学溶剂和催化领域迅速扩展到功能材料、光热材料和光电材料等领域,并极大地影响这些领域的发展.在半导体光催化剂中掺杂适当的金属离子能够有效地调控其电子能态结构,并改变其表面状态,进而起到提高光催化性能的作用.金属或非金属掺杂对ZnO的晶体结构、能带结构、表面微结构和紫外、可见光催化活性产生重大影响.

摘要： 离子液从绿色化学溶剂和催化领域迅速扩展到功能材料、光热材料和光电材料等领域,并极大地影响这些领域的发展.在半导体光催化剂中掺杂适当的金属离子能够有效地调控其电子能态结构,并改变其表面状态,进而起到提高光催化性能的作用.金属或非金属掺杂对ZnO的晶体结构、能带结构、表面微结构和紫外、可见光催化活性产生重大影响.

摘要： 离子液从绿色化学溶剂和催化领域迅速扩展到功能材料、光热材料和光电材料等领域,并极大地影响这些领域的发展.在半导体光催化剂中掺杂适当的金属离子能够有效地调控其电子能态结构,并改变其表面状态,进而起到提高光催化性能的作用.金属或非金属掺杂对ZnO的晶体结构、能带结构、表面微结构和紫外、可见光催化活性产生重大影响.

摘要： 本发明涉及钙钛矿纳米晶技术领域，尤其涉及一种掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法，包括如下步骤：步骤S1：将铵盐、酸、稀土类醋酸盐、金属盐混合；步骤S2：加热到80‑500°C至各组分完全溶解形成溶解液；步骤S3：在时间t1内将溶解液退火至30‑160°C；步骤S4：在时间t2内将溶解液退火至0‑29°C。本发明还涉及掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶墨水的制备方法及薄膜的制备方法。本发明的掺杂稀土元素的钙钛矿纳米晶的制备方法在制备过程中掺杂进稀土元素，辅以降温结晶的方式获得钙钛矿纳米晶，使得制成的产品的可见光活性及光致发光的稳定性得到提高。

摘要： 本发明公开了一种氮掺杂碳纳米管/稀土金属离子掺杂磷酸铁锂复合型正极材料及其制备方法,应用于锂离子电池领域。该材料的制备方法为：将水合肼和碳纳米管混合后进行回流、抽滤、冷冻干燥制备氮掺杂碳纳米管；以氢氧化锂、磷酸铁、草酸、葡萄糖、稀土金属氧化物为原料，制备稀土金属离子掺杂磷酸铁锂；最后将氮掺杂碳纳米管、稀土金属离子掺杂磷酸铁锂加入至分散液中进行分散、球磨制备得到最终产物。本发明制备得的氮掺杂碳纳米管/稀土金属离子掺杂磷酸铁锂复合型正极材料相比于传统磷酸铁锂具有较优异的倍率充放电性能。

摘要： 本发明公开了一种通过合成稀土掺杂Y2O3纳米粉体制备稀土掺杂钇铝石榴石透明陶瓷的方法，本发明通过新的制备工艺，达到既能解决固相法中的杂质问题，又能避免液相法中的成分偏析的问题，优化制备工艺的目的。

摘要： 本申请涉及光医疗领域，具体公开了一种稀土掺杂氢氧化物纳米片溶胶、稀土掺杂氢氧化物纳米片发光膜和可穿戴OLED。稀土掺杂氢氧化物纳米片溶胶通过以下步骤制备获得：将主体稀土氧化物或主体稀土盐，客体稀土氧化物或客体稀土盐，按0.2～5%的掺杂比例配制稀土前驱体溶液；调节稀土前驱体溶液至pH=6～7，然后在90～150°C下加热处理12～24h，后冷却，得到层状稀土氢氧化物；将层状稀土氢氧化物与非极性溶剂混合，得到稀土掺杂氢氧化物纳米片溶胶；步骤S2调节pH后或步骤S3加热处理后，还加入插层剂。本申请使用上述溶胶沉积到OLED表面形成发光膜，因其具有较窄的光谱，可满足光医疗对光谱精准控制的需要。

摘要： 本申请涉及气相沉积领域，具体而言，涉及一种用于气相掺杂的稀土螯合物原料气的制备方法、稀土掺杂光纤预制棒及其制备方法。包括：将载气与稀土螯合物颗粒接触使稀土螯合物颗粒处于流化态，并且加热使流化态的稀土螯合物颗粒逐步升华得到稀土螯合物原料气。处于流化态的稀土螯合物颗粒与载气具有较大的接触面积，从而增加稀土螯合物的传质活性表面。可以增加稀土螯合物原料气中稀土螯合物的浓度。相同含量的稀土螯合物原料气仅需要少量的稀土螯合物原料，稀土螯合物颗粒不需要熔化为液态，因此加热温度可以小于熔点温度，节约能耗。

摘要： 本发明公开了一种通过合成稀土掺杂Y2O3纳米粉体制备稀土掺杂钇铝石榴石透明陶瓷的方法，本发明通过新的制备工艺，达到既能解决固相法中的杂质问题，又能避免液相法中的成分偏析的问题，优化制备工艺的目的。

摘要： 本发明公开了制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置及掺杂方法，装置包括气化系统、气相混合系统和气相沉降系统，气化系统包括多个加热气化单元，加热气化单元将原料加热气化并传输至气相混合系统，气相混合系统包括三路进气单元、稀土掺杂原料蒸发单元和气体混合区，气相沉降单元包括与稀土掺杂原料蒸发室的输出端连接并与气体混合区相通的石英玻璃衬底管和用于移动加热石英玻璃衬底管的第二加热炉，石英玻璃衬底管和稀土掺杂原料蒸发室分别通过旋转基座固定并且能够绕着各自的中心轴旋转。方法采用上述制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置进行稀土掺杂光纤的制备。本发明采用稀土螯合物作为掺杂原料并提高掺杂浓度、保证掺杂均匀性。

摘要： 本发明公开了制备稀土掺杂光纤预制棒的气相掺杂装置及掺杂方法，装置包括气化系统、气相传输系统和气相沉积系统，气化系统包括普通沉积原料供给单元、AlCl

摘要： 本实用新型公开了制备稀土掺杂光纤预制棒的气相掺杂装置，装置包括气化系统、气相传输系统和气相沉积系统，气化系统包括普通沉积原料供给单元、AlCl3蒸发单元和稀土螯合物蒸发单元，其中，AlCl3蒸发单元和稀土螯合物蒸发单元均包括第一加热炉和置于第一加热炉中的蒸发罐；气相传输系统包括高温传输管道、普通沉积原料输送管道以及AlCl3输送管道和稀土螯合物输送管道，普通沉积原料输送管道、AlCl3输送管道和稀土螯合物输送管道的出口段均伸入能够加热的高温传输管道中；气相沉积系统包括与气相传输系统的高温传输管道旋转密封连接的沉积单元和第二加热炉。本实用新型密封性和发挥控制重复性高。

摘要： 本实用新型公开了制备稀土掺杂光纤的全气相掺杂装置，装置包括气化系统、气相混合系统和气相沉降系统，气化系统包括多个加热气化单元，加热气化单元将原料加热气化并传输至气相混合系统，气相混合系统包括三路进气单元、稀土掺杂原料蒸发单元和气体混合区，气相沉降单元包括与稀土掺杂原料蒸发室的输出端连接并与气体混合区相通的石英玻璃衬底管和用于移动加热石英玻璃衬底管的第二加热炉，石英玻璃衬底管和稀土掺杂原料蒸发室分别通过旋转基座固定并且能够绕着各自的中心轴旋转。本实用新型采用稀土螯合物作为掺杂原料并提高掺杂浓度、保证掺杂均匀性。