Ce3+掺杂铝酸锌微晶玻璃的制备与发光性能研究

采用溶胶-凝胶法成功制备Ce3+:ZnO - Al2O3 - SiO2(ZAS)微晶玻璃。通过X射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和荧光光谱仪（PL）系统研究了铈离子掺杂浓度与热处理温度对ZAS微晶玻璃的结构与发光性能的影响。结果表明,900℃热处理后在非晶基体中析出了平均晶粒尺寸为13nm的ZnAl2O4尖晶石纳米晶;ZAS微晶玻璃的荧光发射峰峰值位于381nm,属于Ce3+离子的5d→4f跃迁,当Ce3+掺杂浓度为3%时发光性能达到最佳。     

一种低硅铁尾矿微晶玻璃的研制

以商洛市柞水大西沟低硅铁尾矿为主要原料,采用烧结法研制微晶玻璃。在分析低硅铁尾矿化学组成的基础上,设计微晶玻璃的主晶相及基础玻璃组成,并对制备工艺进行研究。对制得的微晶玻璃进行XRD,DSC表征分析,并对试样的抗压强度、真密度、硬度等理化性能做了测试。结果表明:以低硅铁尾矿、石英粉、生石灰、MgCO_3、硼砂为基础玻璃配方,在1400℃下熔制2h制得基础玻璃;经水淬、粉磨、压制成型,在1200℃晶化2h制得了抗压强度高达47.41MPa的微晶玻璃。XRD的测试结果表明,采用TiO_2+Zr_2O_3复合晶核剂,且质量比例为2:1时微晶玻璃晶化效果较佳,晶化后的物相为透辉石相(CaMgAl_3(SiO_3)_2),与初始主晶相设计相符。     

利用煤炭固体废物制备微晶玻璃

采用50%以上的煤矸石与粉煤灰废弃物为主要原料,并添加少量的CaO、A l2O3、SiO2、MgO、K2O、Na2O等矿物原料,以CaF2/TiO2为晶核剂,经过1 400~1 500℃熔制、水淬和晶化热处理等过程制备出CaO-A l2O3-SiO2系微晶玻璃。首先对微晶玻璃的CaO、A l2O3、SiO2等成分进行优化设计,用TDA研究核化温度、核化时间、晶化温度、晶化时间及升温速率等热处理工艺参数的影响,采用SEM和XRD分析微晶玻璃的形貌与晶相结构,并检测其密度、吸水率、抗折强度、显微硬度、耐腐蚀性等物理力学性能。所制备的40%SiO2-15%A l2O3-30%CaO(质量百分数)微晶玻璃以黄长石为主晶相,晶粒度约4μm,具有优异的物理力学性能,在建筑材料领域有良好的应用前景。     

铜尾矿微晶玻璃的制备及其性能研究

微晶玻璃是一种新型绿色环保建筑装饰材料,利用尾矿制备微晶玻璃可以使工业矿渣得到有效利用。以Cr_2O_3为晶核剂,研究了不同烧结温度对铜尾矿制备微晶玻璃性能的影响,并对试样的密度、莫氏硬度、抗压强度以及耐腐蚀性进行测试。结果表明:烧结后试样的密度、抗压强度、以及莫氏硬度的变化趋势都是随着温度的上升,先增大后减小;试样的耐酸碱性随着烧结温度的上升,也先增大后减小,当烧结温度为1100℃时,各项性能最优。     

有机发光小分子制备及性能表征综合实验

将有机光电领域的最新科研成果引入实验教学,设计了有机发光小分子制备及性能表征综合实验。利用核磁共振波谱仪分析表征了其化学结构,利用热重分析仪对其热性能进行了表征及分析,最后通过紫外可见吸收光谱仪、荧光光谱仪、电化学工作站等现代分析测试手段对样品的光物理和电化学性能进行了表征与分析。结果表明,所制备的发光分子显示了较好的热稳定性和光物理性能。该实验涵盖知识点多且简单易行,有利于提高学生的动手操作能力、综合分析能力和科研能力。     

溶胶-凝胶法制备纳米级半导体微晶非线性光学玻璃

纳米级半导体微晶掺入玻璃可产生非线性光学性质,其量子尺寸效应非常明显.用溶胶-凝胶法制备半导体纳米微晶玻璃具有工艺简单和所得产品纯度高、均匀性好的特点.本文对溶胶-凝胶法制备纳米级半导体微晶玻璃的方法及其性能测试的新进展进行综合评述.     

溶胶—凝胶法制备纳米级半导体的微晶非线性光学玻璃

纳米级半导体微晶掺入玻璃可产生非线性光学性质，其量子尺寸效应非常明显，用溶胶-凝胶法制备半导体纳米微晶玻璃具有工艺简单和所得产品纯度高、均匀性好的特点，本文对溶胶-凝胶法制备纳米级半导体微晶玻璃的方法及其性能测试的新进展进行综合评述。     

V掺杂TiO_2粉体制备与表征综合性实验设计

基于溶胶-凝胶法制备V掺杂TiO_2光催化剂粉体(V-TiO_2),利用XRD、激光粒度仪和荧光光谱(PL)对样品进行表征,以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,对比掺杂前后TiO_2粉体对MB的光催化降解效果。结果表明,500℃热处理时样品为锐钛矿相与金红石相组成的混合晶型,颗粒粒度分布均匀,平均粒径1.7μm,V的掺入有效抑制了电子-空穴对的复合,明显提高了光催化性能。该实验路线简单易行,涵盖知识点多,综合了材料制备、结构表征和性能检测等基本实验技能,操作步骤简单,便于学生掌握。     

Bi_(0.7)Pb_(0.3)SrCaCu_2O_y高Tc微晶玻璃超导体的研究

用熔体淬冷法制备了Tco=94K的Bi_(0.7)Pb_(0.3)SrCaCu_2O_y高Tc微晶玻璃超导体。利用DTA、XRD、SEM等方法详细研究了该系统的晶化过程、晶相组成和晶体形貌。认为微晶玻璃超导体的主晶相为高Tc2223相和低Tc2212相的混合相组成,其Tco决定于高Tc2223相的体积比,而高Tc相的形成受到系统中非超导相的数量以及杂质Al_2O_3的影响。     

LaVO_4:Sm~(3+)的形貌调控与表征的实验设计

介绍一种采用溶剂热法合成制备LaVO_4:Sm~(3+)发光材料的综合性实验,通过加入硼砂等改性剂以及调控溶液的pH值,可以制备多种形貌的La VO_4:Sm~(3+)微粒。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及荧光光谱仪等对其形貌、晶型以及发光性能进行表征。通过实验使学生巩固纳米颗粒的常见合成方法以及表征方法,实验方案简单易行,具有一定的新颖性。通过对微观世界的观察,可以激发学生的科研兴趣,有利于提高学生的独立科研素养以及创新实践技能。