LUMINESCENCE AND ENERGY MIGRATION IN THE OXYAPATITE CA2GD8(SIO4)6O2 DOPED WITH SEVERAL RARE-EARTH AND MERCURY-LIKE IONS

Energy transfer phenomena have been observed by activating the oxyapatite host-lattice Ca2Gd8(SiO4)6O2 with Eu3+, Tb3+, Dy3+, Sm3+. This is based on the energy migration in the Gd3+ sublattice and trapping by the activators. The trapping efficiency for G

掺铈、钆、铽的三磷酸镧的合成及其光谱

本文首次采用溶液沉淀法合成了一系列LaP_3O_9:Ce、Gd、Tb磷光体.经X射线结构分析表明、它们是较纯的LaP_3O_9相,系环状结构,属于正交晶系,其晶胞参数为a=11.19(?),b=8.54(?),c=7.28(?).测定了这些化合物的激发和发射光谱、相对亮度及Ce~(3+)的荧光寿命,观察到在此基质中Ce~(3+)与Gd~(3+)光谱重叠,它们之间存在着一定的相互作用,Ce~(3+)能有效地敏化Tb~(3+),从而大大地增强Tb~(3+)的发射,LaP_3O_9:Ce、Tb可能成为一种新的高效绿色发光材料.在Ce-Tb共掺的体系中加入少量Gd却使发光亮度稍有下降,这可能是由于Gd~(3+)的竞争吸收和独立发射所致.从Ce~(3+)的荧光寿命变化可知,Ce~(3+)对Gd~(3+)的能量传递较弱,而Ce~(3+)对Tb~(3+)则很有效.

Ce_xGd_(1-x)P_5O_(14)晶体的生长及其发光特性的光谱研究

本文采用蒸发溶液法生长出一系列 Ce_xGd_(1-x)P_5O_(14)晶体,测定了它们的结构均属于单斜晶系、空间群 P2_1/c,用稳态和时间分辨荧光光谱法研究了该晶体中不同 Gd 含量时的发光性能,观察到随着(1-x)值增加,包含有 Gd~(3+)发射在内的314nm 峰增强和 Ce~(3+)的荧光寿命的有规律递减,说明了存在着 Ce~(3+)至 Gd~(3+)的能量传递。

稀土离子与二棕榈酰磷脂酰胆碱脂质体相互作用的分子机制

用傅里叶变换红外光谱法研究了稀土离子Nd~(3+)、Gd~(3+)和Yb~(3+)与二棕榈酰磷脂酰胆碱脂质体的相互作用。结果表明这三种稀土离子的掺入都使磷脂的凝胶-液晶相转变温度明显升高,同时相变的协同性降低。稀土离子与磷脂极性头部的PO_2~-基团产生了键合作用,这种键合稳定,不受磷脂脂质体相态的影响。无论在凝胶相或液晶相,稀土离子的掺入都增加了磷脂双分子层的构象有序度。

我国变价稀土化学与物理的研究现状

稀土元素的主体一镧系元素原子的电子层结构为[Xe]4f~(0-14)5d~(0-1)6s~2。当其失去两个6s和一个5d或4f电子后,形成了最常见的Ln~(3+),其中La~(3+),Gd~(3+)及Lu~(3+)的4f亚层分别为全

LnVO_4:Eu发光中有关的化学因素

本文讨论了LnVO_4:Eu(Ln_(0.9)Eu_(0.1)VO_4,Ln=La~(3+)、Gd~(3+)、Y~(3+)、Sc'+和Lu_(3+))多晶粉末中Eu~(3+)离子~5D_0→~7F_2电偶跃迁(618.4nm)发光与化学组成、晶体结构和R—O键强之间的变化规律。

[Li(THF)_4][GdCl_4(THF)_2]的晶体结构

氯化钆与对-甲基苯基锂在四氢呋喃中反应得到产物之一为[Li(THF)_4][GdCl_4-(THF)_2],(M_r=738.2),在-70℃下进行X-射线衍射研究。其晶体属单斜晶系,P2/n空间群。晶体学参数为a=13.263(2),b=8.474(1),c=14.961(0);β=99.72(1)°,V=1657.23(?)~3,Z=2,D_c=1.48g/cm~3,F(000)=750,μ_c=24.2cm~(-1),最终偏离子为R=0.0614。研究结果表明,本题晶体是离子型晶体,围绕Gd~(3+)的四个Cl~-离子和两个THF分子的氧原子构成畸变的八面体。Li~+周围的四个THF分子的氧原子构成一个近似的四面体。

Ce_xGd_(1-x)P_5O_(14)晶体生长及其光谱特性

在研究五磷酸铈晶体中Ln~(3+)对Ce~(3+)发光的影响中观察到加入Gd~(3+)后能使发光有所增强,Gd~(3+)在Ce~(3+)敏化体系中的发光是当前发光领域中的前沿课题。为此我们用蒸发溶液法生长了一系列的Ce_xGd_(1-x)P_5O_(14)晶体。所得晶体的X射线衍射分析表明,Ce_xGd_(1-x)P_5O_(14)与CeP_5O_(14)具

钆对二棕榈酰磷脂酰胆碱脂质体相变性质的影响

随着稀土在农业、药物等方面的应用日益广泛,特别是钆的二乙三胺五乙酸配合物(Gd-DTPA)已被临床应用于核磁共振成像的造影剂等,因此研究稀土在生物体内的作用机理,已成为当前极感兴趣的课题,虽然有关稀土的宏观毒理学已有不少报道,但是研究稀土对生物膜的影响报道很少,钆对生物膜的作用尚未见报道,稀土离子和钙离子在体内的竞争亦是人们关心的问题,本文采用差示扫描量热(DSC)、激光拉曼技术研究了钆离子及Gd-DTPA等对人工膜二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)脂质体相变性质的影响,并观察了Gd~(3+)对人工膜上结合钙的取代作用。

新的水溶性~(13)C NMR弛豫试剂的性质研究

合成了Gd~(3+)与2,3-二羟基-对-二甲苯胺四乙酸(DPTA)的固体配合物,研究了该化合物作为水溶性~(13)NMR弛豫试剂的性质,证明该试剂对增强各种氨基酸(苏氨酸、半胱氨酸、精氨酸、组氨酸、色氨酸和抗坏血酸)季碳原子的谱峰强度是十分有效的。精氨酸的自旋-晶格弛豫时间(T_1)测量表明,Gd-DPTA可使精氨酸分子中季碳T_1缩短200倍以上,效果优于Gd-DTPA。

稀土三氟醋酸盐晶体的光谱特性

本文合成了系列稀土三氟醋酸盐晶体[Re(CF_3COO)_3·3H_2O](Re=Eu,Gd,Tb,Dy)和[Tb_xY_(1-x)(CF_3COO)_3·3H_2O]_2(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25mol),测定其晶体结构属单斜晶系,空间群为P_(21/c);较详细地讨论了Eu~(3+),Gd~(3+),Tb~(3+),Dy~(3+)在这些化学计量化合物中的光谱特性,以及在[Tb_xY_(1-x)(CF_5COO)_3·3H_2O]中Tb~(3+)的发光强度随其浓度的变化规律。

NaGd_(1-x)(Eu,Tb)_x TiO_4化合物的光谱

研究了NaGd_(1-x)(Eu·Tb)_xTiO_4(X=0.01～0.5)化合物的合成,结构和光谱特性,观察了Li~+,Na~+,K~+和Mn~(4+),Ge~(4+),Si~(4+)对E_u~(3+)离子~5D-~7F跃迁荧光发射的影响,讨论了Gd~(3+)→Eu~(3+),Eu~(3+)-Tb~(3+)离子间的能量转移

Anomalous temperature dependence of photoluminescence from stoichiometric GD(2)O(3-x) film

A stoichiometric Gd2O3-x thin film has been grown on a silicon (10 0) substrate with a low-energy dual ion-beam epitaxial technique. Gd2O3-x shares Gd2O3 structures although there are many oxygen deficiencies in the film. The photoluminescence (PL) measurements have been performed in a temperature range 5-300 K. The detailed characters of the peak position, the full-width at half-maximum (FWHM) and the peak intensity at different temperature were reported. An anomalous intensity behavior of the PL spectra has been observed, which is similar to that of some other materials such as porous silicon and silicon nanocrystals in silicon dioxide. Therefore, we suggest that the nanoclusters with the oxygen deficiencies contribute to the PL emission and employ the model of singlet-triplet exchange splitting of exciton to discuss the four peaks observed in the experiment. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

稀土发光材料M_2O_3:RE~(3+)（M＝Y，Gd:RE＝Eu，Tb）体系的AAO模板组装

AAO模板具有高度有序的纳米孔阵列，其孔径可以在5一200nm范围内调节，利用AAO模板进行纳米组装已成为纳米结构材料组装的重要技术之一。目前，采用该技术已经制备出了金属、半导体、碳、导电高分子以及其它材料构成的纳米管、纳米线、纳米纤维、电缆等纳米结构单元和有序纳米阵列材料，同时，研究了它们的光、电、磁和催化等特性及其在光学材料、铿电池的电极材料、垂直磁性记录材料和光催化剂等方面的潜在应用。然而，有关稀土发光材料的AAO模板合成及其性质还鲜见报道。本论文采用二次阳极氧化技术制备出了具有高度有序纳米阵列孔的AAO模板。采用溶胶一凝胶法和水热法对稀土发光材料M2O3:RE3+（M＝Y,Gd; RE＝Eu，Tb）体系进行了AAO组装，得到了纳米线、纳米管及其纳米线阵列。对AAO模板和组装样品的形貌、结构和光谱性质进行了表征，得到了一些令人感兴趣的研究结果，其主要的结果和结论总结如下：（1）采用二次阳极氧化法制备出了孔径约为5Onm、35nm和2Onm等系列高度有序纳米阵列孔的基体铝支持的AAO模板和独立支撑的AAO模板。（2）XRD测试结果表明：退火后的基体铝片，其331晶面优先结晶生长，这有利于高度有序纳米阵列孔AAO模板的制备。使用这些退火后的铝片，通过二次阳极氧化法制备的高度有序纳米阵列孔AAO膜为非晶态，并且在退火后转变为γ-Al2O3。（3）未退火的基体铝支持的AAO模板，在350一600nm范围内发出较强的蓝光，其峰值波长位于435nm。该蓝光发射带经过程序控温慢慢退火后完全消失，这说明它产生于缺陷发光中心。（4）采用溶胶一凝胶法，利用AAO模板首次合成出了（YO.96RE0.05）O3（RE＝Eu，Tb）纳米线及其阵列，并通过SEM、EDX、TEM、SAED、XRD和PL分析测试加以确认。x-射线衍射（XRD）和选区电子衍射（SAED）的结果证明，这些纳米线主要是由立方相的RE2O3（RE＝Y或Gd）多晶材料组成的。光谱测试结果表明，同体相材料相比，Eu3＋的，D0一7F2跃迁发射峰和Tb3＋的5D4一7FJ（J=6，5，4，3）跃迁发射峰出现了宽化，这种现象可能是纳米颗粒的表面界面效应所引起的非均匀宽化造成的。（5）首次观察到利用溶胶一凝胶法组装的一部分M2O3:RE3＋（M＝Y，Gd；RE＝Eu，Tb）样品，沿着AAO模板阵列孔壁的边沿所形成的网状结构，并初步地探讨了其形成的机理。（6）对于M2O3:RE3＋（M=Y，Gd；RE＝Eu，Tb）体系，仅仅依靠毛细作用是难以充分地将溶胶前驱液组装进从O模板的阵列孔中。（7）首次利用水热合成法，在中性条件介质下，将（Y，Gd）2O3:Eu3+样品充分地组装进了AAO模板的纳米孔道中，这说明水热产生的高压可以作为AAO模板组 装样品的驱动力。（8）以M2O3: RE3+（M＝Y，Gd；RE＝Eu，Tb）溶胶或氢氧化物沉淀作为前驱物，分别在酸性和碱性条件下，进行了从0模板水热合成组装。实验结果表明，AAO模板被部分地损坏。但在碱性条件下的高压釜中，却得到了单晶纳米管、纳米片和纳米棒。

M_2RSbO_6:R~(3+)复合氧化物的合成组成结构和性能的研究(M = Ba、Sr、Ca, R = La、Gd、Y、Bi, R' = Sm、Eu、Dy、Ho、Er、Tm)

对于稀土与非稀土所组成的二元复合氧化物的研究国外已有较多的报导。但是，对于稀土和锑的复合氧化物只是近年来才开始有些研究工作。含锑与稀土的多元复合氧化物的报导就更少。本文在我们实验室张静筠等人三元复合氧化物研究的基础上，开展Mo—Sb_2O_5—R_2O_3—R'_2O_3—Bi_2O_3多元体系的研究工作，这对于我国丰产元素稀土和锑的应用以及利用Bi~(3+)的激活与敏化将是有益的。本文按Thornton等人的方法合成了Ba_2BiSbO_6，Ba_2GdSbO_6，按EγΦECEHKO等人的方法合成了M_2RSbO_6 (M = Ba、Sr、Ca, R = La Y)。并以M_2RSbO_6为基质，掺Sm~(3+)、Eu~(3+)、Dy~(3+)、Ho~(3+)、Er~(3+)、Tm~(3+)和Bi~(3+)，研究它们的化学组成，晶体结构与发光性能的关系及规律，Bi~(3+)的荧光和敏作用。同时研究了它们的磁学和热学性能。化学组成的分析结果表明，计算的含量与实验测得的含量符合较好，说明化学反应是按化学计量比进行的。通过X-射线粉沫物相分析和晶胞参数的理论计算确定M_2RSbO_6(M = Ba、Sr、R = La、Y、Gd、Bi)复合氧化物是属于立方钙钛太型化合物。空间群为Fm3m，点群为Oh。用计算机计算了Ca_2YSbO_6的晶胞参数并结合荧光光谱分析确定它属于畸变的单斜钙钛矿，空间群为P_(21)。用磁天平测量了样品M_2RSbO_6 (M = Ba、Sr、Ca; R = Gd、Y、Bi)的磁化率。除Ba_2GdSbO_6是顺磁性物质外共余的都是反磁性的物质。按所用原料Sb_2O_5计算的磁化率与测量值符合较好，表明在所研究的M_2RSbO_6化合物中锑是正五价的。用热重热差分析仪测量了样品在反应中的热性能，观察到在化合物形成的过程中所用原料Sb_2O_3大约在520 ℃左右氧化变为Sb_2O_5。除所用原料碳酸盐分解外没有挥发性的物质，这就进一步证明化学组成分析和磁化率测量的结果是正确的。光学测量的结果表明，所有的磷光体随着激活离子浓度的不同其光谱都发生规律性的变化。对于不同Eu~(3+)浓度的Ba_2YSbO_6:Eu~(3+)和Br_2YSbO_6:Eu~(3+), Bi~(3+)体系用254nm激发时均能观察到Eu~(3+)于595nm的尖峰发射。用基质和Bi~(3+)的激发峰325nm激发时，明显地看到敏化剂Bi~(3+)到Eu~(3+)的能量传递，使Eu~(3+)于595nm的发射大大增强，我们认为Bi~(3+)对Eu~(3+)的敏化作用是由于基质和Bi~(3+)的~1S。→ 3P_1的跃迁吸收了激发的能量，然后无辐射弛豫到Eu~(3+)的激发态~5D_0，产生~5D_0 → 7F_1的磁偶极跃迁。对于不同Eu~(3+)浓度的Sr_2YSbO_6:Eu~(3+)和Sr_2YSbO_6:Eu~(3+), Bi~(3+)体系用245nm激发时均能观察到Eu~(3+)于595nm的尖峰发射。用基质和Bi~(3+)的激发峰335nm激发时，观察到基质和Bi~(3+)对Eu~(3+)具有某种能量传递。敏化作用机理与上述的Ba_2YSbO_6:Eu~(3+)和Ba_2YSbO_6:Eu~(3+), Bi~(3+)体系相同。对于不同Eu~(3+)浓度的Ca_2YSbO_6:Eu~(3+)和Ca_2YSbO_6:Eu~(3+), Bi~(3+)体系用396nm激发时，均能观察到Eu~(3+)于613nm很强的尖峰发射。用基质和Bi~(3+)的激发峰313nm激发时，见到Bi~(3+)和基质对Eu~(3+)具有某种能量传递，这种敏化作用主要是由于基质和Bi~(3+)的3P_1 → ~1S_0的400nm的宽带发射和Eu~(3+)的~7F_0 → ~5L_6的396nm的吸收相匹配产生~5L_6→~5D_0→~7F_2的跃迁。通过对激发光谱和荧光光谱的分析给出了Ca_2Y_(0.96)Eu_(0.04)SbO_6的能级图，从实验上可见，Eu~(3+)的发光强烈地依赖于钙钛矿的结构，当Eu~(3+)在空间群为Fm3m 的Ba_2YSbO_6和Sr_2YSbO_6中处于Oh点对称性时，主要是~5D_0 → ~7F_1的磁偶极跃迁。当Eu~(3+)在空间群为P_(21)的单斜钙钛矿中时，主要是~5D_0 → ~7F_2的电偶极跃迁。对于不同掺杂浓度M_2YSbO_6:R~(13+)(M = Ba、Ca; R' = Sm、Dy、Ho、Er、Tm)体系，通过激发和荧光光谱的研究，合理地确定了谱项。发现基质对Sm~(3+)、Dy~(3+)、Ho~(3+)具有敏化作用。对不同Bi~(3+)浓度的Ca_2YSbO_6:Bi~(3+)，由激发和荧光光谱可见Bi~(3+)具有二个激发带，第一激发带位于240nm处相当于~1S_0 → ~1P_1的跃迁，第二激发带位于315nm处相当于~1S_0 → ~3P_1的跃迁。有一个很强的兰紫色发射位于400nm处相当于~3P_1 →~1S_0的跃迁。