导读:本文包含了镧系离子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:水热法,上转换发光,六角相,纳米晶
镧系离子论文文献综述
马亚鑫,门正兴,郑金辉,王晓霞[1]（2019）在《镧系离子掺杂NaLuF_4纳米晶的可控合成及上转换发光性质研究》一文中研究指出采用水热法制备了镧系离子Gd~(3+)/Yb~(3+)/Tm~(3+)和Dy~(3+)/Yb~(3+)/Tm~(3+)掺杂的NaLuF_4纳米晶。对样品进行了X-射线衍射分析(XRD)和上转换光谱分析。XRD结果显示所制备的NaLuF_4纳米晶的晶相结构、尺寸可通过简单的Gd~(3+)、Dy~(3+)掺杂方法来调控,随着Gd~(3+)、Dy~(3+)掺杂浓度的增加NaLuF_4纳米晶倾向于形成六角相结构,说明高的Gd~(3+)、Dy~(3+)浓度能够促进立方相向六角相的转变,有利于六角相结构的形成,为制备结构精确可控的纳米晶提供了一种简单的方法。在980 nm激光激发下,所制备的Gd~(3+)/Yb~(3+)/Tm~(3+)共掺的NaLuF_4纳米晶具有强的476 nm的蓝光发射,并且随着Gd~(3+)浓度的增加上转换发光强度逐渐减弱。(本文来源于《稀土》期刊2019年03期）
朱永安,吕娜,华瑞年,董斌[2]（2019）在《利用镧系离子掺杂延长{001}/{101}晶面共暴露的TiO_2纳米片电荷分离态以增强其光催化产氢性能（英文）》一文中研究指出随着工业化的快速发展,化石燃料等不可再生能源的快速消耗,人类将面临不可预测的能源危机.寻找有效的方法来解决能源短缺问题已成为当今的重要研究课题.氢能是一种可以替代化石燃料的清洁可再生能源.利用半导体光催化分解水制氢技术可以将太阳能转化为氢能.目前,在已开发的半导体光催化材料中, TiO_2因具有无毒、稳定、廉价等优点而备受光催化领域关注.但是,在实际应用方面, TiO_2的光催化效率受限于其低的光子利用率和较高的光生电子-空穴复合率.许多研究表明, TiO_2不同晶面的协同作用有利于光生载流子的迁移分离,并且适量的掺杂能够捕获光生电子,从而抑制其复合.而镧系元素因其特殊4f电子结构受到广泛的关注.采用物理或化学方法将镧系离子引入TiO_2晶格中,可以影响光生电子和空穴的动力学过程,延长光生载流子的分离状态,从而提高光催化活性.本文通过简单溶剂热法成功合成了镧系离子掺杂{001}/{101}面共暴露的TiO_2纳米片.X-射线粉末衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)的表征结果证明了镧系离子选择性掺杂在TiO_2纳米片{101}面上.结合紫外可见吸收光谱、稳态荧光、瞬态荧光衰减曲线、光电流及莫特-肖特基曲线等手段对镧系离子掺杂TiO_2光催化剂进行了表征,结果表明,镧系离子掺杂TiO_2纳米片增强了对光的吸收,同时延长光生载流子的分离状态,阻碍光生电子和空穴的复合.考察其光催化分解水制氢的性能.研究表明,在相同掺杂量(0.5 mol%RE~(3+)=Ho~(3+), Er~(3+), Tm~(3+), Yb~(3+), Lu~(3+))的TiO_2纳米片中, Yb~(3+)-TiO_2纳米片光催化剂具有优异的产氢活性,在模拟太阳光照射1 h后产氢量是纯TiO_2的4.25倍.同时讨论了不同浓度助催化剂Pt作用下的Yb~(3+)-TiO_2纳米片产氢效果,当Pt含量量为0.3wt%时,光解水产氢活性最佳, Pt/Yb~(3+)-TiO_2纳米片的产氢量是Yb~(3+)-TiO_2的2倍,纯TiO_2的8.5倍.光催化分解水产氢活性的显着提高可以归因于光生电子-空穴对在TiO_2纳米片{001}/{101}面的快速分离,以及镧系离子4f电子轨道对电子的捕获和杂质能级的产生减小了禁带宽度,这不仅延长了光生载流子的分离状态,增加了H~+还原成H_2的机会,而且还可以拓展可见光的吸收范围.可见,利用镧系离子掺杂TiO_2和共暴露{001}/{101}面协同作用是一种实现TiO_2基光催化活性提高的有效方法之一.镧系离子掺杂的策略对提高半导体纳米材料的光催化活性有显着的影响,可能在光催化、光电化学和太阳能电池领域有更广泛的应用.(本文来源于《催化学报》期刊2019年03期）
李宏达[3]（2018）在《镧系离子掺杂钼酸铋基可见光催化材料的合成及机理研究》一文中研究指出半导体光催化技术由于其材料具有可循环利用、无二次污染等优点,已经成为解决能源危机和环境问题的有效途径之一。而新型高效的可见光驱动光催化剂一直是光催化领域的研究热点。作为铋系半导体材料Aurivillius型氧化物家族中一类最简单的材料,钼酸铋(Bi2MoO6)由于其独特的光电性质和可见光响应性能,在光催化领域具有重要的潜在应用价值。然而,Bi2MoO6的吸光范围有限,仅能吸收低于500 nm的可见光和紫外光;并且,在其光催化过程中光生电子-空穴的复合速率较快,使得量子产率低下。本课题以Bi2MoO6为主体催化剂,在组分中加入一种或几种镧系离子对光催化剂的能带位置进行调节,或在结构上制造晶格缺陷或氧化还原中心捕获光生载流子,提高Bi2MoO6的可见光催化效率,构建能够实现高效可见光降解有机污染物的新体系。在此基础上,继续引入过渡金属W6+离子掺杂或贵金属Pt负载来进一步修饰镧系离子掺杂的Bi2MoO6光催化剂,以获得更加高效的新型可见光催化材料。取得的研究结果如下:(Ⅰ)采用简单水热法成功制备了 Tb或Lu单掺杂的高效Bi2MoO6光催化材料,并对它们的可见光催化机理进行了初步探索。研究发现:1)在Lu掺杂Bi2MoO6的工作中,实验结果表明:Lu3+掺杂进入Bi2MoO6晶格中取代Bi3+位后会产生一定量的氧空位;这些氧空位的生成促进了光生电子-空穴的分离并拓展了可见光吸收范围,从而提升了 Bi2MoO6光催化降解RhB和苯酚的活性。2)在Tb掺杂Bi2MoO6的工作中,适量的Tb掺杂不仅拓宽了 Bi2MoO6的可见光吸收范围,同时还可以在晶格中构建内置的Tb4+/Tb3+氧化还原中心;这些氧化还原中心通过捕获/释放光生电子可以极大地促进光生电子-空穴的有效分离,从而获得较高的光催化活性。(Ⅱ)在单镧系离子掺杂的基础上,进一步探索了 Tb/Eu共掺杂对于提升Bi2MoO6可见光催化活性的具体作用,并分析了双变价镧系离子构建氧化还原循环体系的作用以及促进电荷分离的可能机制。随后,又深入讨论了多种Lna/Lnb共掺杂Bi2MoO6的光催化活性。研究发现,具有Ln13+4f7+x/Ln23+4f7-x(Ln1/Ln2=Tb/Eu、Dy/Sm、Er/Nd;x= 1、2、4)4f电子结构的 Ln1/Ln2共掺杂Bi2MoO6与其他Lna/Lnb共掺杂或相应单掺杂的样品相比都表现出相对更高的光催化活性,这主要归因于光生电子在异双核离子间转移的寿命要长于单核离子,使得电荷分离效率更高,从而达到提升光催化活性的目的。通过在Bi2MoO6中共掺杂Ln1/Ln2离子构建异双核氧化还原对,不仅提出了一个关于Lni和Ln2的4f轨道电子之间互补分布的新猜想,还为选择合适Ln1/Ln2氧化还原对来制备高效光催化剂提供了一个新手段。(Ⅲ)结合单、双镧系离子掺杂的特征作用机制,又综合讨论了叁镧系离子共掺杂Bi2MoO6的可见光催化机理。结果发现:Gd3+、Er3+和Lu3+的掺杂可以分别通过形成Gd3+氧化还原中心来提高氧化能力以产生具有强氧化性的·OH、形成Er3+上转换中心来提高光吸收性能以产生更多的光生载流子、形成氧空位来提高载流子分离效率以产生更多有效的活性物种。这叁种不同的作用机制都有助于提高Bi2MoO6光催化降解有机物的活性。Gd/Er/Lu叁掺杂Bi2Mo06光催化剂的设计合成为指导多镧系离子协同提升光催化活性提供理论依据。(Ⅳ)基于镧系离子Gd3+单掺杂的Bi2MoO6,又分别制备了 Gd/Pt共修饰和Gd/W共掺杂的高效光催化材料,并讨论了掺杂离子或负载贵金属对Bi2MoO6晶体结构和光生电子-空穴迁移的作用规律。1)在Gd/Pt共修饰Bi2MoO6的工作中,通过掺杂Gd3+引入Gd氧化还原中心有助于形成强氧化性的·OH活性物种,而负载Pt则有利于加快·O2-和·OH的产生;共同引入Gd3+氧化还原中心和Pt纳米粒子可以协同提升光催化活性。2)在Gd/W共掺杂Bi2MoO6的工作中,通过引入W6+取代钼位可使Bi2MoO6晶格中产生大量氧空位,这些空位会吸附过量的O2分子;钆与钨的引入分别促进了·OH和·O2-活性物种的产生;这两种活性物种的快速产生又共同促进了载流子的分离与转移,从而增强光催化性能。(本文来源于《北京科技大学》期刊2018-10-30）
卢秋宇[4]（2018）在《叁维共价有机骨架材料的后合成功能化及选择性吸附镧系离子的应用研究》一文中研究指出共价有机骨架材料(Covalent Organic Frameworks,COFs)是一种新型的结晶多孔聚合物,它将有机结构单元精确地结合到周期性的框架中。由于COFs材料具有规则的孔隙结构,高比表面积和可调谐的化学性质,在光电、催化和药物传导等多个领域得到广泛研究。过去的十年中,大量的二维(Two-Dimensional,2D)COFs被合成。相比之下,很少获得叁维(Three-Dimensional,3D)COFs,并且3D COFs的功能化仍然大部分未被探索。3D COFs孔道的官能化是一种预先确定性能,并通过直接方式提供结构和各种应用的化学精确平台。然而,由于在3D COFs中引入活性官能团是非常困难的,迄今为止报道的几乎所有的3D COFs都没有像羟基这类的官能团。因此,与已经通过后合成修饰的沸石和金属有机骨架材料(MOFs)相比,3D COFs的功能化修饰被认为是一种巨大的挑战。本论文详细阐述了通过3D羟基COF后合成修饰制备含有3D羧基官能化COF的整体策略。羰基官能化的COF,也就是3D-COOH-COF,主要通过开环反应的原理制备。将四-(4-酰基苯基)甲烷(TFPM)设计为四连接结构单元,3,3’-二羟基联苯胺(DHBD)设计为理想的含有羟基官能团的二连接结构单元。TFPM与DHBD缩合,形成含有羟基的3D-OH-COF。然后通过3D-OH-COF中的羟基官能团与丁二酸酐(SA)发生开环反应,得到3D-COOH-COF。制备的3D COF显示良好的结晶度,高化学稳定性和大的比表面积。通过朗格缪尔吸附等温线和IAST计算,羧基官能化的3D-COOH-COF显示出优异的镧系元素(Nd~(3+))选择性。XPS和固态NMR测试结果验证了Nd~(3+)离子与含有羧基官能团的3D-COOH-COF之间强烈的选择性相互作用。可回收性实验表明,多次吸附-解吸循环会小程度上降低3D-COOH-COF的吸附能力。据我们所知,这是第一次将3D COFs应用于选择性吸附金属离子。总之,本论文详细阐述了一种通过功能化后修饰3D COFs的方法,并对其进行表征及应用探究。这项研究不仅开发了一种简单而有效的3D COFs功能化的通用方法,而且还将功能化的COFs材料应用推广到与环境保护相关的领域。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01）
李耀武,黄辰曦,陶伟,钱海生[5]（2017）在《镧系离子掺杂的近红外复合光催化剂的合成研究进展》一文中研究指出近红外光能量占太阳能的44%,但是传统半导体光催化剂难以利用近红外光,因此制备近红外光催化剂是近几年来的研究热点。本文阐述了镧系离子掺杂的近红外光催化剂催化的基本原理,综述了镧系离子掺杂上转换纳米材料/半导体复合近红外光催化剂的合成方法及特点,重点介绍了外延生长法,静电纺丝法与化学组装法。并对这些近红外光催化材料在光降解污染物和光解水领域的应用进行了总结并对其应用前景进行了展望。(本文来源于《无机化学学报》期刊2017年03期）
敬秋民,刘盛刚,刘永刚,毕延[6]（2016）在《SrB_4O_7掺杂二价镧系离子的荧光光谱特性研究》一文中研究指出采用高温固相法通过掺杂不同种类的镧系元素以及改变掺杂元素的浓度制备了系列SrB_4O_7∶Re~(2+)(Re代表Ce,Nd,Gd和Lu)荧光材料,利用实验室自建的非偏振显微共聚焦荧光/拉曼测量系统重点研究了其荧光光谱特性。研究发现,SrB_4O_7∶Re~(2+)和SrB_4O_7∶Sm~(2+)具有相似的荧光特性,最强单峰对应~5 D_0-~7 F_0电子跃迁所产生的荧光峰(0-0峰),峰位为685.41nm;在700和730nm附近还对应有~5 D_0-~7 F_1和~5 D_0-~7 F_2电子跃迁所产生的两条强度较弱的荧光带;在相同条件下,SrB_4O_7∶Re~(2+)的0-0峰强度较SrB_4O_7∶Sm~(2+)的0-0峰强度至少要弱一个量级。对SrB_4O_7∶Re~(2+)荧光光谱分析结果显示,掺杂元素种类和掺杂元素浓度是影响荧光光谱强度的关键因素,两者直接决定了能参与发光的Re~(2+)离子的总量。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2016年01期）
荣志江[7]（2015）在《镧系离子与八肋游仆虫中心蛋白相互作用的电化学研究》一文中研究指出中心蛋白属于钙离子结合蛋白家族成员,在生物体内与天然的Ca2+相结合,并且中心蛋白的许多生物功能受钙离子调控。长久以来,本课题组一直致力于对镧系离子和八肋游仆虫中心蛋白(EoCen)的相互作用研究,利用镧系离子丰富的光、电、磁性质来研究钙离子的配位微环境及成键情况。目前使用的研究方法主要集中在：紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、圆二色谱、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。使用这些方法研究发现：中心蛋白可以与镧系离子相互作用,例如与Tb3+、Lu3+、La3+。中心蛋白有4个螺旋-环-螺旋结构,可结合镧系离子,分别是位于C端的两个高亲和的结构和位于N端的两个低亲和结构。镧系离子在EoCen自组装、与靶蛋白结合过程中发挥着重要作用。应用电化学方法研究中心蛋白的性质还属于起步阶段,课题组前期的研究发现当将P23(截短型EoCen)加入到Eu3+溶液中时有新物种生成(即配合物P23-Eu3+)。在前期研究的基础上,本文以Eu3+/Eu2+电对在电极上的氧化还原特性为基础,应用修饰电极进一步研究了N-EoCen与Eu3+的相互作用。研究发现：配合物Eu23+-N-EoCen在EPG、琼脂糖、DDAB和MWNT/Nafion/GCE上都可以被还原,但是在EPG、琼脂糖、DDAB上的氧化还原电流极小,MWNT/Nafion/GCE电极则极大地促进了配合物在电极上的电子传递,其氧化还原峰电流约为EPG上的5倍。对配合物Eu23+-N-EoCen在MWNT/Nafion/GCE上的氧化还原特性的详细研究显示,Eu3+与N-EoCen相互作用生成了2：1的配合物+-N-EoCeno配合物与电极之间发生了直接的、准可逆的电子转移。根据Laviron的非扩散控制公式,计算得到电化学参数a, n, ks分别是0.53,2.0和1.85s-1。配合物的式电位在pH5.6-7.4范围内与pH呈线性关系,表明电极上两电子的传递耦合有两质子转移。溶液pH低于5.0时,不再符合线性关系,说明pH<5.0时,Eu3+不再与N-EoCen相互作用。这一结论也被紫外差光谱实验证实。在EPG电极上除了对Eu3+与N-EoCen的相互作用研究外,对Eu3+与C-EoCen的相互作用也做了相应研究,结果显示配合物Eu3+-C-EoCen不能在此电极上还原。为了制备中心蛋白修饰电极,首先使用循环伏安(CV)和电化学阻抗(EIS)法,以铁氰化钾为电化学探针,详细研究了EoCen、N-EoCen和C-EoCen在GC电极上的吸附性质。研究发现：叁者的吸附过程在一定的浓度范围内都符合Langmuir等温式。但是叁者的吸附等温线变化趋势不同。C-EoCen的吸附等温线有一个平台,而N-EoCen则出现了两个吸附平台,可能对应着两种吸附过程,EoCen则在达到一个平台后随浓度增大而迅速下降。叁者不同的吸附行为可能是由于其各自的聚集性质不同引起的。经过计算得出的吸附自由能分别是AGADS (EoCen)=-50.04 kJ·mol-1; △GADS (N-EoCen)=-40.45 kJ·mol-1; △GADS'(N-EoCen)=-33.89kJ·mol-1; AGADs (C-EoCen)=41.95 kJ·mol-1。表明叁种蛋白在玻碳电极表面都属自发吸附过程,吸附能力顺序为EoCen> C-EoCen>N-EoCen。离子强度对中心蛋白吸附性的影响实验表明,提高离子强度,蛋白吸附能力降低,说明静电作用在吸附过程中起关键作用。电极电势对中心蛋白的吸附能力基本不影响。为了说明吸附与蛋白结构的关系,本文还以稀土饱和的中心蛋白、牛血清白蛋白(BSA)、CopC蛋白为模型研究了其吸附性质。结果表明稀土饱和的中心蛋白的吸附力弱于空蛋白,与中心蛋白结构相似的富含a螺旋的BSA在GC电极上有较强的吸附性,与中心蛋白结构明显不同的富含p折迭的CopC则在GC电极上不发生吸附。说明蛋白的结构对吸附性的影响较大。根据中心蛋白在玻碳电极上具有的吸附性,将中心蛋白修饰在电极表面制备中心蛋白修饰电极。以铁氰化钾为电化学探针,使用CV和EIS法分别对修饰电极上的EoCen、C-EoCen和N-EoCen与Eu3+的相互作用进行了研究。研究表明,随着Eu3+离子浓度的增加,探针离子的氧化还原峰电流增加,阻抗减小。从CV和EIS滴定曲线都发现Eu3+与EoCen形成配位比为4：1的配合物,Eu3+与N-EoCen和C-EoCen则生成2：1的配合物。对应于EoCen蛋白四个不同的结合位点出现了四个不同的CV和EIS响应,说明电化学方法可以将EoCen上四个位点明显区分。对不同的稀土离子与N-EoCen相互作用研究结果显示：镧系离子对N-EoCen的亲和力顺序为：Gd3+≈Eu3+>La3+>>Ca2+,符合离子势顺序。本文还使用RLS法对稀土离子与中心蛋白的相互作用进行了研究,结果与电化学研究结果一致,但是RLS法不能明确区分EoCen上四个不等同的结合位点。为了了解本文所使用的电化学方法对其他蛋白的适用性,以BSA为模型蛋白,使用相同的方法对BSA和Eu3+的相互作用进行了研究,研究发现铁氰化钾探针离子的氧化还原电流也随Eu3+浓度的增加而增强。经过计算得出Eu3+与BSA以1：1相结合,结合常数为K=4.26×106M-1。这一结论与使用光谱法得到的结论非常不同。因此说明,本文所使用的电化学探针方法可能只适用于能够引起蛋白结构或构象变化的Ln3+-蛋白相互作用的研究。(本文来源于《山西大学》期刊2015-06-01）
高伟[8]（2015）在《镧系离子掺杂氟化物微纳晶体的荧光特性研究》一文中研究指出稀土离子由于其独特的4f电子构型赋予了它谱线锐利、发射带丰富、荧光寿命长、背景荧光低等诸多优点,成为发光材料不可或缺的一部分。近年来,研究者成功地制备了各种各样的稀土微纳发光材料。由于稀土掺杂的微纳发光材料在发光、固体激光器、生物学、纳米光电子学、信息科学等领域均展现出巨大应用潜力,掀起了全球范围内新一轮的研究热潮。本论文主要是以低声子能量的微纳氟化物基质材料为研究对象,以荧光调控为主要研究目的,借助离子共掺杂技术实现发光离子荧光特性的有效调控,同时采用共焦显微装置对单颗粒的荧光特性进行了系统研究。主要工作和结论如下：(1)以LiYF4/NaYF4晶体为基质材料,系统研究了Yb3+/Pr3+共掺LiYF4/NaYF4微米晶体及Yb3+/(Er3+, Tm3+, Ho3+, Ho3+/Tm3+)共掺LiYF4单颗粒的上转换荧光特性,同时探讨发光离子的荧光强度对Yb3+浓度的依赖关系。在近红外光980nm激发下,随着Yb3+浓度的增加,Pr3+在两种基质中均展现出赤眼可观的荧光发射。Er3+,Tm3+, Ho3+, Ho3+/Tm3+在LiYF4单颗粒晶体中的发光强度及光谱颜色随着Yb3+浓度增加也发生了明显的变化。研究结果表明：增加Yb3+的掺杂浓度,可有效地改变发光离子的能级布居,增强离子之间的交叉弛豫几率及浓度淬灭效应,从而导致光谱性质变化。此外表面修饰剂EDTA对LiYF4微米颗粒的特性也有影响,加入EDTA不仅改变颗粒的形貌,而且降低颗粒发光效率,其原因主要是颗粒表面存在的EDTA有机配体增加无辐射跃迁几率从而导致发光效率的降低。(2)以NaYF4晶体为基质材料,系统研究了Yb3+/Ho3+共掺杂NaYF4纳米晶及NaYF4单颗粒中Ho3+离子的上转换荧光特性,同时对微米晶的形成及演化机理进行了系统研究。结果表明：通过共掺杂Ce3+实现了NaYF4纳米晶中Ho3+的荧光发射从绿光向红光转变,其原因是由于Ce3+与Ho3+之间共振交叉弛豫过程增强红光发射而淬灭绿光发射。通过动力学过程及对发光机理和能量转移效率的分析研究,发现引入Ce3+不仅可有效调控Ho3+上转换荧光发射峰的相对强度,而且在不改变基质本身的情况下为获得单一红色荧光发射提供了新途径。NaYF4:Yb3+/Ho3+单颗粒展现出很强糖果状上转换荧光发射图案,并且其发射光谱随着激发功率,颗粒数目及尺寸的不同而发生了明显的变化,其原因是激发条件的变化导致了离子之间不同能量传递方式的产生。单颗粒发光特性的研究,有利于避免周围环境对其的影响,同时可获取更加精准的光谱信息,拓展单颗粒在微米发光器件中的应用前景。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2015-05-01）
高丹鹏[9]（2015）在《镧系离子掺杂β-Li_2TiO_3荧光粉的水热合成及发光性能》一文中研究指出镧系离子掺杂钛酸盐体系叁基色荧光粉,因具有较宽的激发谱带,在近紫外光和蓝光激发下可实现显色性能优异的白光发射,成为白光荧光粉的研究热点。具有超胞结构的β-Li2Ti O3晶体结构中的3种Li+,兼居对称和不对称格点位置。合理控制合成工艺,选择合适镧系离子,使其取代不同格点位置的Li+,能有效调控镧系离子不同能级间的电子跃迁,使得β-Li2Ti O3体系荧光粉发射出性能优异的可见光。论文选择易于合成粒径小、粒径分布均匀、易于掺杂离子进入晶格格点且能改善潜在应用中涂覆性能的水热法,通过优化合成过程中的若干工艺参数,分别合成了Eu3+、Sm3+、Tm3+、Ce4+单掺以及Eu3+、Dy3+、Tb3+协同共掺的5种β-Li2Ti O3体系荧光粉。研究了荧光粉的发光性能,确定了发光机理,探讨了发光性能与超胞结构的关系。论文对于β-Li2Ti O3体系荧光粉的进一步深入研究及发掘可商用的显色性能优异的该体系荧光粉具有重要的参考价值。论文首先通过正交试验设计对β-Li2Ti O3基质的水热合成工艺进行了优化。明确各水热工艺因素对β-Li2Ti O3基质超胞发育、晶粒尺寸等性能影响的显着性顺序为:水热时间>Li+的摩尔浓度>水热温度>填充比。确定β-Li2Ti O3基质前驱体的水热合成工艺为:水热时间为2 h,Li+的摩尔浓度为0.5 mol/L,水热温度为120℃,填充比为70%。所得β-Li2Ti O3基质的(002)(133)I/I值为1.17,平均晶粒尺寸为37 nm。通过控制合理工艺,合成了高色纯度的β-Li2Ti O3:Eu3+红光荧光粉。结合Raman光谱和荧光光谱的结果,明确了Eu3+主要取代β-Li2Ti O3超胞中Li1位置的Li+,即多数居于不对称格点位置。在394 nm近紫外光激发下,主要依靠Eu3+的5D0→7F2能级的电偶极跃迁,发射出波长为618 nm的红光。调控后期煅烧时间及Eu3+掺杂浓度,可显着改善荧光粉发光性能。600℃下煅烧36 h所得β-Li2Ti O3:0.5 mol%Eu3+荧光粉的发光性能较佳,色坐标可达(x=0.63,y=0.37),色温为4667 K,显色指数为82,色纯度可达99.7%,谱线强度参数?2为8.01?10-20 cm2,?4为0.62?10-20 cm2,荧光分支比?2为82.9%,量子效率?可达91%。与β-Li2Ti O3:Eu3+荧光粉相反的是,合成的低色温的β-Li2Ti O3:Sm3+荧光粉中的Sm3+主要取代Li3位置的Li+而处于对称格点位置。在394 nm近紫外光激发下,依靠Sm3+的4D5/2→6H7/2能级的电子跃迁,荧光粉发射出波长为594 nm和618 nm的红橙光。后期煅烧时间及Sm3+掺杂浓度也可有效改善荧光粉发光性能。600℃下煅烧36 h所得β-Li2Ti O3:0.25 mol%Sm3+荧光粉的发光性能良好,色坐标可达(x=0.57,y=0.41),色温为1876 K,显色指数为73,色纯度可达94.7%。而β-Li2Ti O3:Tm3+荧光粉中的Tm3+近似等量取代了Li1和Li3位置的Li+,在230 nm紫外光激发下,依靠Tm3+的1G4→3H6能级的电子跃迁,荧光粉发射出单色性能优异的波长为470 nm的蓝光。600℃下煅烧24 h所得β-Li2Ti O3:0.5 mol%Tm3+荧光粉的发光性能较佳,色坐标可达(x=0.15,y=0.10),色温为10571 K,显色指数为71,色纯度可达90.3%。合成的β-Li2Ti O3:Ce4+荧光粉可发射高显色指数的白光。在359 nm紫外光激发下,依靠Ce3+离子的d-f电子组态跃迁和Ce4+-O2-键的电荷转移吸收,β-Li2Ti O3:Ce4+荧光粉发射出波长为465 nm、563 nm、575 nm和620 nm的可见光。调控煅烧时间和Ce4+掺杂浓度,可改善其显色性能,使其接近标准白光点(x=0.33,y=0.33)。600℃下煅烧36 h所得β-Li2Ti O3:4 mol%Ce4+荧光粉的白光性能较佳,其色坐标可达(x=0.32,y=0.33),色温为4775 K,显色指数可达86。合成的Eu3+、Dy3+、Tb3+协同共掺的β-Li2Ti O3体系荧光粉,在394 nm的近紫外光激发下,在438~618 nm可见光范围内,荧光粉发射白光。协同掺杂的Eu3+、Dy3+、Tb3+之间存在能量传递,合理的能量传递路径为Eu3+→Dy3+→Tb3+。通过调控3种镧系离子的掺杂浓度,发现Eu3+、Dy3+、Tb3+掺杂浓度分别为0.5 mol%、0.25 mol%、1 mol%时,所得荧光粉最接近标准白光点,其色坐标为(x=0.35,y=0.32),色温为4735 K,显色指数为79。(本文来源于《陕西科技大学》期刊2015-03-01）
程文静[10]（2014）在《叁价镧系离子发光的超快相干控制》一文中研究指出稀土离子的发光谱可以从近红外到可见,甚至到紫外波段。稀土离子发光的增强和调谐对其在生物荧光标记,发光显示,光存储和固体激光器等领域的应用有着重要的意义。基于飞秒脉冲整形的相干量子控制技术广泛用于研究光与物质材料的非线性相互作用,特别是用于研究多光子吸收,高次谐波,拉曼散射,共振增强多光子电离光电子谱。本论文基于飞秒脉冲整形的相干控制技术,理论和实验研究了部分叁价稀土离子的发光增强与调谐。具体研究内容如下：(1)介绍了稀土离子的发光特性,稀土离子上转换发光机制,常见的调谐和增强稀土离子上转换发光的方法。综述了相干控制的思想,脉冲整形技术,和常用的多光子跃迁理论。(2)π相位调制的超短激光脉冲激发Pr3+离子可以使双光子吸收几率增强到12.3倍。整形脉冲对应双光子吸收几率远远大于傅里叶变换受限脉冲对应的双光子吸收几率。但是,整形脉冲的光强是傅里叶变换受限脉冲光强的37%。π相位调制也可以使双光子吸收几率降低到傅里叶变换受限脉冲双光子吸收几率的58%。我们讨论了中间态能级漂移和末态能级展宽对双光吸收几率的影响。(3)分别对中心频率位于10650cm-1和7650cm-1的超短激光脉冲进行相位调制,激发Er3+, Tm3+, Yb3+共掺的稀土离子实现双光子吸收和发光的相干控制。与傅里叶变换受限脉冲对应的双光子吸收相比,整形脉冲对应的蓝,绿,红的双光子吸收几率可以分别在0-13.3,0-14.5,0-1.0范围内调制。镧系离子能级结构和激光频谱对相干特性的影响也做了讨论。蓝光和绿光的双光子吸收几率会随着激光频谱带宽增加而增加,随着末态能级带宽增加而减小。如果中间能级在10100-10500cm-1范围内漂移,蓝光和绿光的双光子跃迁几率的变化范围分别为7-15和8-17。(4)我们从实验和理论上研究了7π相位整形的800nm飞秒激光脉冲对Er3+掺杂的玻璃样品的绿光的量子相干控制。实验结果表明,随着激光脉冲的强度增强到几个10'2W/cm2,π相位整形脉冲对应的绿光发光强度可以超越傅里叶变换受限脉冲对应的绿光发光强度。根据四阶微扰理论研究了双光子和四光子过程的相干控制,很好的解释了实验结果。(5)由于飞秒激光脉冲激光频谱较宽,飞秒激发共振增强多光子电离光电子谱有两个缺点：分辨率低,选择性差。我们提出用π相位和余弦相位组合的相位调制方法实现Na原子(2+1)共振增强多光子电离光电子谱的高分辨选择激发。我们的理论结果表明,π相位调制能够有效的提高(2+1)共振增强多光子电离光电子能谱的分辨率,再加一个余弦相位调制可以实现两个相邻激发态的选择激发。(本文来源于《华东师范大学》期刊2014-04-01）
镧系离子论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着工业化的快速发展,化石燃料等不可再生能源的快速消耗,人类将面临不可预测的能源危机.寻找有效的方法来解决能源短缺问题已成为当今的重要研究课题.氢能是一种可以替代化石燃料的清洁可再生能源.利用半导体光催化分解水制氢技术可以将太阳能转化为氢能.目前,在已开发的半导体光催化材料中, TiO_2因具有无毒、稳定、廉价等优点而备受光催化领域关注.但是,在实际应用方面, TiO_2的光催化效率受限于其低的光子利用率和较高的光生电子-空穴复合率.许多研究表明, TiO_2不同晶面的协同作用有利于光生载流子的迁移分离,并且适量的掺杂能够捕获光生电子,从而抑制其复合.而镧系元素因其特殊4f电子结构受到广泛的关注.采用物理或化学方法将镧系离子引入TiO_2晶格中,可以影响光生电子和空穴的动力学过程,延长光生载流子的分离状态,从而提高光催化活性.本文通过简单溶剂热法成功合成了镧系离子掺杂{001}/{101}面共暴露的TiO_2纳米片.X-射线粉末衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)的表征结果证明了镧系离子选择性掺杂在TiO_2纳米片{101}面上.结合紫外可见吸收光谱、稳态荧光、瞬态荧光衰减曲线、光电流及莫特-肖特基曲线等手段对镧系离子掺杂TiO_2光催化剂进行了表征,结果表明,镧系离子掺杂TiO_2纳米片增强了对光的吸收,同时延长光生载流子的分离状态,阻碍光生电子和空穴的复合.考察其光催化分解水制氢的性能.研究表明,在相同掺杂量(0.5 mol%RE~(3+)=Ho~(3+), Er~(3+), Tm~(3+), Yb~(3+), Lu~(3+))的TiO_2纳米片中, Yb~(3+)-TiO_2纳米片光催化剂具有优异的产氢活性,在模拟太阳光照射1 h后产氢量是纯TiO_2的4.25倍.同时讨论了不同浓度助催化剂Pt作用下的Yb~(3+)-TiO_2纳米片产氢效果,当Pt含量量为0.3wt%时,光解水产氢活性最佳, Pt/Yb~(3+)-TiO_2纳米片的产氢量是Yb~(3+)-TiO_2的2倍,纯TiO_2的8.5倍.光催化分解水产氢活性的显着提高可以归因于光生电子-空穴对在TiO_2纳米片{001}/{101}面的快速分离,以及镧系离子4f电子轨道对电子的捕获和杂质能级的产生减小了禁带宽度,这不仅延长了光生载流子的分离状态,增加了H~+还原成H_2的机会,而且还可以拓展可见光的吸收范围.可见,利用镧系离子掺杂TiO_2和共暴露{001}/{101}面协同作用是一种实现TiO_2基光催化活性提高的有效方法之一.镧系离子掺杂的策略对提高半导体纳米材料的光催化活性有显着的影响,可能在光催化、光电化学和太阳能电池领域有更广泛的应用.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
镧系离子论文参考文献
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[10].程文静.叁价镧系离子发光的超快相干控制[D].华东师范大学.2014