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通过扫描隧道显微镜研究掺铝氧化锌纳米棒的表 面电学性质
摘要: 纯氧化锌(ZnO)和掺铝(Al)氧化锌(Al:ZnO)纳米棒(NRs)通过水热法沉积在硅基底上。Al:ZnO NR样品的铝组分分别保持在2%和5%。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分别表征了纯ZnO和Al:ZnO NRs的表面形貌与结构特性。XRD研究表明ZnO具有六方相结构,出现(101)、(002)和(100)晶面峰,并显示ZnO NRs的主要取向沿(002)晶面。SEM图像显示生长的ZnO NRs形态完美,顶端呈六边形。通过扫描隧道显微镜(STM)对纯ZnO和Al:ZnO NR薄膜表面进行了电学表征,通过局部电子能谱测量了施加偏压下的隧穿电流。根据dI/dV-V特性曲线确认了纯ZnO和Al:ZnO NRs的n型导电行为及带隙特征。这些研究对制备基于纯ZnO和Al:ZnO NR的纳米器件具有基础性重要意义。
关键词: X射线衍射、掺铝氧化锌、扫描隧道显微镜、纳米棒、水热法
更新于2025-09-04 15:30:14
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用于提升2 - 18 GHz频段电磁性能的硅基KH560/RGO@Fe3O4复合材料合成研究
摘要: 硅烷偶联剂因其高键合强度和低成本被视为聚合物表面处理的常用添加剂。本文通过简便的水热法合成了一系列不同Fe?O?纳米颗粒(NPs)比例的γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH560)基还原氧化石墨烯(RGO)@Fe?O?(KH560/RGO@Fe?O?)复合材料。证实硅烷试剂KH560作为增加RGO晶格缺陷的有希望候选者,有利于改善电磁波吸收性能。同时,KH560/RGO@Fe?O?复合材料的微波衰减机制表明,介电损耗主要由多重德拜偶极弛豫引起,其磁损耗则源于高频范围内Fe?O? NPs的涡流效应。因此,该复合材料展现出优异的吸波性能:当厚度为3 mm时,在14.1 GHz处反射损耗(RL)值优化至?25 dB;厚度为4 mm时,RL < ?10 dB的最大频带宽度达4.1 GHz。
关键词: 电磁波吸收、四氧化三铁纳米粒子、还原氧化石墨烯、水热法、硅偶联试剂
更新于2025-09-04 15:30:14
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构建具有增强光电化学性能的Ti3+自掺杂TiO2/BCN异质结用于水分解
摘要: 通过以NaBH4为还原剂的水热法构建了Ti3+自掺杂TiO2/BCN异质结(Ti3+-TiO2/BCN)。BCN纳米片作为良好载体抑制了Ti3+-TiO2纳米颗粒的团聚,从而降低了光生载流子的复合。由于引入Ti3+和氧空位(Ov),Ti3+-TiO2/BCN样品表现出增强的电子导电性和可见光区吸收能力。LSV、EIS、Bode图和M-S分析证实,所制备的Ti3+-TiO2/BCN样品具有优异的光电化学(PEC)性能。在可见光照射下,最优Ti3+自掺杂TiO2/BCN异质结样品在1.23 V(vs RHE)电位下产生约0.69 mA/cm2的光电流密度,是相同条件下BCN和TiO2/BCN的三倍以上。
关键词: 水热法、光电化学性能、硼氢化钠、水分解、Ti3?自掺杂TiO?/BCN异质结
更新于2025-09-04 15:30:14
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水热法制备的Tb<sup>3+</sup>掺杂Gd<sub>2</sub>(WO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>磷光体的发光性能
摘要: 本工作采用水热法合成并在900℃煅烧成功制备了Gd2(WO4)3:Tb3+荧光粉。系统研究了样品的晶体结构、激发/发射光谱及荧光衰减行为。在270 nm激发(Tb3+的4f8→4f75d1跃迁)下,(Gd2-xTbx)(WO4)3(x=0.01-0.15)荧光粉在547 nm处(Tb3+的5D4→7F5跃迁)产生强绿色发射。由于Tb3+间的能量交换作用,猝灭浓度约为10%。Tb3+掺杂未影响(Gd2-xTbx)(WO4)3荧光粉的CIE色度坐标(~0.33±0.02,~0.60±0.02)和色温(~5542 K)。但受Tb3+间能量传递影响,547 nm发射的荧光寿命随Tb3+含量增加而缩短。该强绿光发射的Gd2(WO4)3:Tb3+荧光粉有望广泛应用于白光LED和显示领域。
关键词: 掺杂Tb3+的Gd2(WO4)3荧光粉,水热法,发光,绿色发射
更新于2025-09-04 15:30:14
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介孔二硫化钼(MoS?)的合成:一种用于去除亚甲基蓝的光催化剂
摘要: 通过水热法成功合成了介孔二硫化钼(MoS2)纳米结构。采用X射线衍射分析、扫描电子显微镜和Brunauer-Emmett-Teller比表面积分析法研究了其理化性质。这些纳米结构被用作吸附剂和非均相纳米催化剂,用于去除作为环境污染物有机染料的亚甲基蓝(MB)。在室温可见光条件下,MoS2介孔纳米结构对亚甲基蓝表现出优异的去除活性。介孔纳米结构在15分钟内对亚甲基蓝的去除率达到99.6%,与块体MoS2相比具有足够高的效率。
关键词: 亚甲蓝,光催化剂,二硫化钼,水热法,介孔,非均相纳米催化剂
更新于2025-09-04 15:30:14
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碱热水热法合成、表征及TiO?纳米结构的光催化活性:初始TiO?晶相的影响
摘要: 采用水热法,以市售TiO?(P25)和锐钛矿粉末为前驱体材料、浓NaOH溶液为催化剂,合成了一维(1D)钛酸盐纳米结构。将制得的钛酸盐经煅烧后质子化处理,最终获得具有增强光催化与光伏性能的TiO?纳米结构。通过场发射扫描电子显微镜、高分辨电子显微镜、X射线衍射分析和紫外-可见光光谱对合成的TiO?一维纳米结构进行表征,以探究初始TiO?晶相对形貌特征、晶体学特性及带隙的影响。采用亚甲基蓝降解实验评估不同工艺阶段产物的光活性。结果表明:水热过程中1D TiO?纳米结构的形成机制因所用初始前驱体的晶体结构差异而异,其源自溶解聚集体的不同形成途径。光催化测试显示质子化钛酸盐具有显著吸附能力,而光催化降解效果则取决于TiO?的转化过程。
关键词: 二氧化钛,光催化活性,一维结构,水热法,纳米带
更新于2025-09-04 15:30:14
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高热活性Gd2Zr2O7:Dy3+磷光体的结构与光学特性及其在照明应用中的研究
摘要: 通过简便的水热法合成了近白光发射(Gd2?2x Dy2x Zr2O7)(2x = 0.01, 0.02, 0.04, 0.06, 0.08)荧光粉。为研究其结构与光学性能,采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、光致发光光谱(PL)和紫外-可见漫反射光谱对制备的荧光粉进行了表征。XRD结果表明,所制荧光粉具有立方晶系的缺陷萤石结构,空间群为Fm3m,且Dy3+离子的掺杂未改变基质晶格结构。通过激发光谱、发射光谱和衰减动力学对光致发光特性进行了系统研究。样品在351 nm紫外激发下的PL发射光谱呈现484 nm和580 nm两个强峰,分别对应Dy3+离子的4F9/2–6H15/2和4F9/2–6H13/2跃迁。当Dy3+掺杂浓度达到2 mol%时发射强度持续增强,更高浓度时强度下降。平均寿命随Dy3+浓度增加而缩短。色度坐标(CIE)、相关色温(CCT)和显色性等光度学研究表明,该荧光粉可产生近白光发射。温度依赖性PL光谱测量显示,发射强度和寿命均随温度升高逐渐增强。实验证实,Dy3+掺杂的Gd2Zr2O7荧光粉可作为有效的近白光发射材料。
关键词: 白光发光二极管,钆锆氧:镝,光致发光,荧光粉,水热法
更新于2025-09-04 15:30:14
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三种具有良好二次谐波发生(SHG)或发光性能的酒石酸硼酸镉化合物
摘要: 通过水热法成功合成了三种新型镉(II)酒石酸硼酸盐:Cd5[(C4H2O6)2B]2(H2O)8·3H2O(1)、K2Cd4[(C4H2O6)2B]2(H2O)2(2)和Li0.92K1.08Cd1.5[(C4H2O6)2B](H2O)2(3)?;衔?-3分别属于中心对称的C2/c空间群、非中心对称的Pc空间群和极性的C2空间群?;谙嗤脑踊鹚?酒石酸根阴离子[(C4H2O6)2B]5-,它们展现出不同结构。该[(C4H2O6)2B]5-阴离子由两个酒石酸根和一个B(OH)4-单元构成?;衔?具有新颖的二维{Cd3[(C4H2O6)2B]2(H2O)2}4-阴离子层与[Cd2O10]二聚体,形成可容纳非配位水分子的大尺寸14元环孔道。化合物2呈现基于{Cd2[(C4H2O6)2B]}-单元通过羧酸根桥联的三维网络,构成11元环孔道且半数被K+离子填充。化合物3则由K/Li离子分隔的二维{Cd4[(C4H2O6)4B]}3+层组成。发光研究表明它们均发射蓝光,其中化合物2和3分别显示出约3.2倍和1.5倍KH2PO4的相位匹配二次谐波发生信号。
关键词: 发光、水热法、酒石酸硼酸镉、二次谐波产生
更新于2025-09-04 15:30:14
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BaMgF<sub>4</sub>:Ce<sup>3+</sup>/Tb<sup>3+</sup>/Eu<sup>3+</sup>荧光粉的简易合成、形貌及可调谐光致发光性能
摘要: 通过简便的水热法成功制备了一系列BaMgF4:Ce3+/Tb3+/Eu3+荧光粉。采用X射线衍射(XRD)、能量色散光谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、近紫外-可见光致发光(PL)及荧光衰减等手段,系统研究了其结构、成分、形貌、发光性能及能量传递过程。所制BaMgF4荧光粉呈棒状形貌,通过调节原料溶液中NH4F的用量可有效控制产物尺寸。在近紫外-紫外光激发下,单掺Ce3+、Tb3+和Eu3+的BaMgF4荧光粉均呈现良好的特征发光;而Ce3+-Tb3+与Tb3+-Eu3+共掺样品则分别因Ce3+→Tb3+和Tb3+→Eu3+的能量传递,展现出从蓝(绿)到绿(橙红)的可调发射色。通过激发/发射光谱及衰减寿命分析,证实了共掺样品中Ce3+(Tb3+)向Tb3+(Eu3+)离子的高效能量传递。结果表明该荧光粉有望作为单组分多色荧光粉应用于白光发光二极管。
关键词: 能量传递,氟化钡镁,白光发光二极管,荧光粉,水热法
更新于2025-09-04 15:30:14
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水热法合成的Eu3+掺杂LaAlO3纳米荧光粉的结构与发光性能
摘要: 通过水热法合成了一系列La1?xAlO3: xEu3+(x = 0、2、4、6和8 mol%)纳米荧光粉,并采用X射线粉末衍射仪、场发射扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和傅里叶变换红外光谱进行了表征。进一步在近紫外光激发下系统研究了其光致发光性能。当以395 nm激发时,Eu3+: LaAlO3纳米荧光粉在579、591、620、649和700 nm处出现发射峰,对应Eu3+离子的5D0→7Fj(J = 0–4)跃迁。主发射峰位于620 nm,与Eu3+离子的5D0→7F2超灵敏跃迁相关。LaAlO3基质中Eu3+的最佳掺杂浓度约为6 mol%,浓度猝灭效应通过偶极-偶极相互作用实现。根据发射光谱确定的国际照明委员会(CIE)色坐标值(x, y)接近国家电视标准委员会规定的红色发射典型值。因此,所制备的纳米荧光粉非常适合作为白光发光器件的红色组分。
关键词: 白光LED、纳米荧光粉、水热法、光致发光、LaAlO3:Eu3+
更新于2025-09-04 15:30:14