高纯度Sc_2O_3

高纯度Sc_2O_3

一、High Purity Sc_2O_3(论文文献综述)

梁天权,郭燕,陈锡勇,詹峰,张修海,曾建民[1](2021)在《纳米ScSZ基电解质中低温导电性研究进展》文中进行了进一步梳理固体氧化物燃料电池(SOFC)适用于多种燃料气体,高效清洁,是最有前景的燃料电池之一。氧化钪(Sc2O3)掺杂二氧化锆(ZrO2)系列(ScSZ)使氧化锆基电解质表现出优异的离子导电性。ScSZ基电解质晶粒纳米化呈现出了很好的电学性能而得到广泛深入的研究。但是ScSZ基电解质在中低温下会发生相变,产生低导电性的菱形相而影响其离子电导率。系统总结了单元或二元氧化物掺杂ScSZ电解质在中低温下的物相、晶体结构及电导率。多元氧化物复合掺杂ScSZ可有效防止在中低温下发生相变、稳定立方相ScSZ。采用不同方法制备纳米ScSZ基电解质,可很好地提高电解质的电导率。提出了ScSZ系列在中低温范围内(600~800℃)的发展方向:优化掺杂成分和掺杂量提高晶粒晶界电导率,使用不同工艺制备纳米电解质或不同制备方法制备新型结构电解质材料。

王英奇[2](2021)在《Na3Sc2P3O12基固态电解质的晶型调制及其电化学性能》文中进行了进一步梳理相比于锂离子电池,钠离子电池具有成本低,来源易获得等优点,钠离子电池的正、负极和电解质材料的研发对发展钠离子储能器件具有重要意义。化学计量比为Na3Sc2P3O12(NSP)的钠超离子导体(NASICON)具有多种晶型,分别为α相、β相和γ相,不同晶型结构具有不同的离子传输特性导致材料的离子电导率和电化学性能存在明显差异。本文以Na3Sc2P3O12基固态电解质为研究对象,通过掺杂调控材料的晶型结构优化其离子电导率和电化学性能,并进一步将不同晶型NSP作为无机填料考察了填料晶型对凝胶聚合物电化学性能的影响。获得的主要成果如下:1、硅掺杂对Na3Sc2P3O12固态电解质的晶型调控及其电化学性能。采用高温固相法制备合成了硅掺杂的Na3+xSc2P3-xSixO12(x=0,0.26,0.5),XRD测试分析表明硅掺杂量为0的Na3Sc2P3O12样品为α晶型,硅掺杂量为0.26和0.5的Na3.26Sc2P2.74Si0.26O12,Na3.5Sc2P2.5Si0.5O12的样品为β晶型,且室温下三者的电导率关系为Na3.5Sc2P2.5Si0.5O12(电导率)>Na3.26Sc2P2.74Si0.26O12(电导率)>Na3Sc2P3O12(电导率),证明了β-Na3Sc2P3O12的电导率高于α-Na3Sc2P3O12,这是由于晶体结构由单斜晶系转为三斜晶系。此外,还考察了不同量Na3BO3烧结助剂对材料电导率的影响,实验结果表明添加4.8 wt.%Na3BO3的样品在各组烧结体中性能最佳,电导率分别为8.680×10-5 S cm-1、2.024×10-4 S cm-1和2.436×10-4S cm-1。2、不同晶型Na3Sc2P3O12填料对凝胶聚合物电解质的影响。在PVDF-HFP/PMMA凝胶聚合物电解质中添加不同晶型Na3Sc2P3O12填料,详细研究了不同晶型的Na3Sc2P3O12对凝胶聚合物电解质及电池性能影响的规律。实验结果表明,以α-Na3Sc2P3O12、β-Na3.5Sc2P2.5Si0.5O12和γ-Na4Sc2P2Si O12为无机填料时,它们的优化添加量均为7 wt.%。对三种晶型以最佳添加量制备的凝胶电解质和电池性能做了深入研究,结果显示无机填料为γ-Na4Sc2P2Si O12的凝胶电解质电导率达到2.783×10-3 S cm-1,首次放电比容量为92.3 m Ah g-1,循环100圈后保持率高达98.18%,其次是无机填料为β-Na3.5Sc2P2.5Si0.5O12的凝胶电解质的电化学性能,再次是α-Na3Sc2P3O12粉体的凝胶电解质性能。这是因为由不同晶型的无机填料制备而成的凝胶电解质的孔隙率不同,吸收电解液的能力不同,且无机填料自身的导电性能也存在差异。3、采用机械力化学方法强化Na3Sc2P3O12-PVDF-HFP/PMMA界面,提升了复合凝胶聚合物电解质电池性能。对无机填料进行球磨后再加入聚合物溶液中,发现Na3Sc2P3O12球磨4 h后的优化实验,所制备的凝胶电解质性能电导率可达3.078?10-3 S cm-1,首次放电比容量为93.6 m Ah g-1,循环100圈后保持率高达97.97%。这是由于球磨4 h后Na3Sc2P3O12粉体颗粒尺寸均匀,该粉体制备的凝胶电解质孔隙率最大,吸收电解液的能力增强。

毛旖旎[3](2021)在《稀土氟化物荧光材料的制备与性质研究》文中研究指明稀土无机发光材料是一类重要的发光材料,其凭借着丰富的发光颜色和优异的发光性质引起了研究者的关注,现在已经广泛应用于照明、显示、检测等众多领域。众所周知,无机稀土发光材料的发光颜色的丰富性主要是依赖于稀土元素原子特殊的电子构型赋予其对应离子的丰富的4f-5d能级跃迁,所以通过掺杂稀土离子来制备各类无机发光材料是稀土应用的一个重要研究领域。到目前为止,有关稀土发光材料的研究很多,其基质材料涵盖了包括氧化物、氟化物、氟氧化物、钨酸盐、钼酸盐、磷酸盐、碳酸盐、钒酸盐等在内的众多种类的化合物,在合成方法、研究范畴以及应用领域等各方面也都有突破性的进展。尽管如此,关于稀土发光材料的研究仍然有待发展,如进一步提高发光效率、降低制备成本及进行性能优化等。此外,多色照明和温敏材料也是目前研究的重点。总的来说,稀土发光材料由于一些不足(例如性能不够稳定、发光效率较低、制备成本较高等)而在应用方面受到了极大的限制,所以我们当前所面临的最大挑战就是成本低廉且性能优良的荧光粉材料的制备,与此同时,寻找新型的具有产业化生产及应用价值的发光材料也是当务之急。鉴于材料的性能很大程度上对其微观结构表现出依赖性,根据需要去设计并合成具有不同微观结构的材料对改善其性能和探究其潜在的应用具有重要的意义,因此,对于材料的合成,具有操作简单、绿色环保、体系稳定、成本低廉、易于控制等众多优点的水热合成法是一种理想的制备方法。本论文的研究工作主要包括以下三个部分:(1)采用简便的水热合成法制备了Ba3Sc2F12,[Ca Y]F2以及Ba2La F7晶体,通过改变系列实验条件(例如反应温度、反应时间、氟源、添加剂以及掺杂离子等)对晶体的形貌进行调节。与此同时,对晶体的生长机理进行了研究,尤其探究了[Ca Y]F2晶体的几种不同形貌之间的演变关系,通过引入表面活性剂实现了暴露不同晶面的终产物的控制合成。(2)通过掺杂稀土离子(Yb3+,Er3+,Tm3+,Ho3+,Ce3+,Tb3+,Eu3+,Sm3+,Dy3+等)制备了发光颜色丰富的荧光粉,探究了其上/下转换发光性质,特别地,在稀土离子掺杂浓度相同的条件下通过形貌调节实现了荧光粉发光性能的优化。还研究了稀土离子之间的能量传递现象、机理及其过程中所发生的光色变化,如在Ba2La F7基质中通过Tb3+→Eu3+能量传递现象实现了绿光→暖黄光→橙黄光→红光的调控,在[Ca Y]F2基质的Ce3+→Tb3+能量传递过程中发光颜色由蓝色过渡到蓝绿色,最后变为绿色。(3)基于Er3+的热耦合能级对(2H11/2和4S3/2)的上、下能级的发射强度的比值(FIR)对温度(T)的依赖关系对Ba3Sc2F12:Yb3+,Er3+荧光粉的温度传感能力进行了评估。上述三种荧光粉晶型完整、形貌可调、结晶性好、性能优异,在照明、显示、农业、医疗、生物标记以及能源等众多生活领域都有着重要的潜在应用价值。

杨丹[4](2020)在《金纳米团簇催化CO2选择性转化》文中提出金纳米团簇是一类由有机配体保护的具有精确结构的金催化剂,可以在原子尺度上深入探究催化剂结构和性质之间的关系,为研究小分子活化等反应的催化机理提供理论基础。本论文主要研究了不同结构和尺寸的金纳米团簇对催化转化CO2和吡咯烷氧化等催化反应过程的调控和影响,实验结合理论计算,揭示了金纳米团簇控制反应过程的催化机制。主要研究内容如下:1.研究了Au9(PPh3)8(NO3)3、[Au11(PPh3)8Cl2]Cl和Au36(TBBT)24纳米团簇选择性催化转化CO2至C1和C2产物的影响。其中Au9催化CO2加氢的主产物为甲烷,Au36催化主产物为甲酸,Au11催化主产物为C2产物乙醇。实验结合理论计算揭示了CO2与H2在上述金纳米团簇上的反应机理与反应路径,证明该反应过程受CO2与H2的结合能力及催化剂电子结构所控制。2.研究了周期性结构Au8n+4(TBBT)4n+8(n=3~6)纳米团簇对CO2加氢反应的影响。研究发现,随着金原子数目的增加,其催化活性增大;具有对称结构的Au36催化CO2加氢的主产物是甲酸,结构不对称的Au28催化CO2加氢的主产物为甲醇,Au44和Au52催化CO2加氢的主产物均为乙醇。实验和理论计算结果表明,HCOO*物种更容易吸附在Au36表面,加氢转化为甲酸,而COOH*物种更容易在Au28、Au44和Au52表面吸附,氢化裂解成CO*物种,进一步加氢生成CH2O*中间体。在Au44和Au52表面同时易获得CHx*物种,与表面的CO*通过C-C偶联生成乙醇。3.研究了三种不同内核结构的金纳米团簇,即体心立方结构Au38S2(S-Adm)20、六角密堆积结构Au30(S-Adm)18和面心立方结构Au21(S-Adm)15,催化CO2环加成反应制备环碳酸酯的催化性能,催化活性顺序依次为:Au38S2(S-Adm)20>Au21(S-Adm)15>Au30(S-Adm)18。Au38S2(S-Adm)20具有最佳的催化性能归因于其带有更多正电荷,更强的Lewis酸性和更高的化学吸附能力。研究发现单独使用金纳米团簇或助催化剂进行反应时,环氧化物转化率很低。在相同的反应条件下,同时使用金纳米团簇与助催化剂,环氧化物的转化率明显提高,这表明金纳米团簇与助催化剂之间的协同效应在CO2环加成反应中起关键作用。底物原位红外吸附研究表明助催化剂对CO2的吸附和活化有很大的影响,而对底物的吸附和活化影响较小。4.研究了由两个Au13单元分别通过1个、3个、12个Au原子融合形成的[Au25(PPh3)10(SC2H4Ph)5X2]2+、Au38(SC2H4Ph)24和[Au25(SC2H4Ph)18]-金纳米团簇,简写为Auvf、Auff和Aubf,催化吡咯烷氧化制备γ-丁内酰胺反应。研究发现,二十面体Au13单元的结构融合伴随着催化活性的演变,催化活性顺序为Aubf>Auff>Auvf。其主要原因是Au13单元融合程度更高的Aubf具有开放的外原子壳层,其富电子内核Au13和缺电子Au12壳层,可以更好吸附和活化氧气和吡咯烷分子。同时硫醇配体的烷基链越短,其催化活性越高,这主要是短链硫醇分子的空间位阻较小引起的。本工作从原子水平为纳米催化剂的设计和优化带来新的思路。

张志萍[5](2020)在《A、B位离子取代对A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)相变温度调控及其热膨胀性能影响》文中研究说明负热膨胀材料以其独特的“热缩冷胀”性能,在航空航天、微电子芯片封装、传感器、光纤通讯等精密制造领域有着广泛的应用前景。近些年来发现的A2B3O12(A=三价主族金属,过渡金属,镧系金属;B=Mo,W)新型负热膨胀材料具有灵活的化学调控性和优异的负热膨胀性能。A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)材料以制备工艺简单、烧结温度低、负热膨胀性能稳定和室温下不吸湿等优点而备受关注。但是,该系列材料在室温下表现为正热膨胀,随着温度升高发生结构相变,由单斜结构转变为正交结构后才显示优异的负热膨胀特性,相变温度分别在191℃、327℃、372℃、504℃,相变温度较高导致其负热膨胀效应被局限在较窄的高温区间,而且该类材料致密度普遍偏低,制约其应用。针对以上问题,本文以A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料为研究对象,通过A位和B位单离子取代以及A、B位双离子取代来调控该系列材料的相变温度,使其在室温及以上均表现出优异的负热膨胀性能,拓宽其负热膨胀响应温度区间。从取代离子的元素电负性、离子半径,以及对应钼酸盐的晶体结构、吸湿性等方面综合考虑,选取Sc3+作为A位取代离子,W6+作为B位取代离子。本文主要研究内容分为以下五个部分:1、A位Sc3+取代对A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料相变温度调控及其热膨胀性能影响通过低电负性Sc3+取代A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料的A位阳离子,合成A2-xScxMo3O12(0≤x<2)系列材料,考察该系列材料的晶体结构、微观形貌、相变特性及其负热膨胀性能随Sc3+取代量(x)的变化规律,掌握A位Sc3+取代对A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料相变温度的调控规律和负热膨胀性能的影响。研究结果表明,A位Sc3+取代可以有效降低该系列材料的相变温度,拓宽其负热膨胀响应温度区间,使其表现为更为优异的负热膨胀性能。A2-xScxMo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)相变温度的调控并不取决于A位阳离子电负性的高低,而是取决于桥氧键A-O-Mo两侧(A2-xScx)与Mo之间元素电负性差值和离子半径差值的共同作用。2、A2-xScxMo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料微观热膨胀性能研究和致密化改性合成A2-xScxMo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料时,为了避免原料挥发,烧结制备温度低以及钼酸盐自身的特性缺陷导致该系列陶瓷材料的致密度偏低。针对这一问题,对A2-xScxMo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料进行微观热膨胀性能研究,优选在室温具有优异负热膨胀性能的陶瓷材料,对其采用三种方法进行致密化改性:①二次烧结合成工艺:将产物经780℃烧结后,提高最终烧结温度,分别在900-1200℃进行二次烧结;②添加烧结助剂:固相法合成时原料中添加3wt%MgO烧结助剂,烧结过程中由于低熔点物质MgMoO4的形成,加速致密化进程;③液相法合成:采用化学共沉淀法合成前驱体,经过热处理制备得到产物。着重分析致密化过程对陶瓷材料晶体结构、微观形貌、致密度、相变特性和负热膨胀性能的影响规律。研究结果表明,A2xScxMo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列优选的陶瓷材料致密度得到了有效提高,表现出更为稳定优异的负热膨胀性能。3、B位W6+取代对A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料相变温度调控及其热膨胀性能影响A2B3O12(A=Al,In,Cr,Fe;B=Mo,W)系列材料为类质同象化合物,当A为Al,In两种元素时,相应钨酸盐的相变温度低于其钼酸盐的;Cr2W3O12、Fe2W3O12为亚稳相,难以合成。因此通过W6+取代A2Mo3O12(A=Al,In,Cr)系列材料的B位Mo6+,固相法合成A2Mo3-xWxO12(0≤x≤2.5)系列材料,分析了 B位W6+取代对A2Mo3-xWxO12系列材料晶体结构和微观形貌的影响,研究A2Mo3-xWxO12系列材料的热膨胀性能和结构相变的变化历程,掌握B位W6+取代对A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料相变温度调控规律以及负热膨胀性能的影响。研究结果表明,B位W6+取代也可以在一定范围内降低A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)相变温度,拓宽其负热膨胀响应温度区间,但仅实现将Al2Mo3O12的相变温度调控到室温及以下。4、A、B位Sc3+、W6+共同取代对A2Mo3O12(A=In,Cr)系列材料相交温度调控及其热膨胀性能影响W6+取代A2Mo3O12(A=In,Cr)只能在一定的范围进行相变温度调控,在前面工作的研究基础上,尝试采用A、B位Sc3+、W6+双离子共同取代母相材料A2Mo3O12(A=In,Cr)的阳离子,以期获得性能更为优异的A2-xScxMo3-yO12(A=In,Cr)系列负热膨胀材料。研究分析Sc3+、W6+共同取代对母相材料A2Mo3012(A=In,Cr)的晶体结构、物相组成、微观形貌、相变特性及其负热膨胀性能的影响,探讨相变调控机制及其负热膨胀机理。研究结果表明,双离子共同取代对A2Mo3O12(A=In,Cr)相变温度的调控效果比单离子取代的更好。5、基于密度泛函理论计算模拟A2-xScxMo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)时系列材料相变过程A位Sc3+调控A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料的相变温度具有明显的规律性和良好的调控效果。以A2-xScxMo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)为例,通过理论计算模拟离子取代对A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料的相变温度调控规律,为实验工作提供理论支撑。基于密度泛函理论,计算在相同Sc3+取代率下A2-xScxMo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料正交结构、单斜结构的总能量,根据能量变化,模拟室温下该系列材料的相变过程,从理论计算的角度掌握A位Sc3+取代对A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)系列材料的相变温度的影响规律。研究结果表明,模拟计算结果和实验结果相吻合。

韩明[6](2020)在《白云鄂博氧化矿选铌尾矿的提钪浸出试验研究》文中研究指明白云鄂博矿是一座多金属共伴生矿床,有着丰富的钪资源,主要是以类质同象的方式存于各类矿物当中,需酸浸提取。本论文研究微波焙烧-盐酸浸出的工艺来提取白云鄂博氧化矿选铌尾矿中的钪。首先对氧化矿选铌尾矿进行工艺矿物学研究,包括化学分析、矿物分析、粒度分析等。结果表明,选铌尾矿中Sc2O3含量为253ppm,钪的品位随着粒径的减小而增加,多集中在-500目粒级中,证明了浸出的必要性和焙烧打开裂隙的合理性。在微波焙烧中,矿物中各金属吸波能力不同,产生的热应力会使矿物产生裂隙,有助于浸出。通过扫描电镜发现经微波焙烧的原料矿物表面缝隙、裂纹增加。经试验对比,发现微波焙烧后浸出效率提升,证明该预处理方法有效。之后对微波焙烧—盐酸浸出的工艺进行条件试验研究,考察微波功率、微波焙烧时间、物料粒度、浸出液固比、浸出时间、浸出温度、盐酸浓度、搅拌速度对钪浸出率的影响。试验结果表明其最佳参数为:微波功率560w,微波焙烧时间18min,物料粒度-400目占比70%,浸出液固比4:1,浸出时间1.5h;浸出温度150℃,盐酸浓度10mol/L,搅拌速度200r/min。在最佳参数的基础上进行稳定试验,试验结果表明其参数是稳定可靠的,在此条件下钪的浸出率为96.34%。上述研究表明温度和盐酸浓度对浸出动力学影响最为显着,固对其进行量化研究。通过不同温度对钪浸出动力学的试验表明,钪的盐酸浸出过程受外扩散控制,浸出中的反应活化能为频率因子A为3.18,浸出表观活化能Ea=4.3kJ/mol,浸出动力学方程可以表示为1-(1-θ)1/3=3.18×e-4.3/RTt。通过不同盐酸浓度对钪浸出动力学的试验可知,钪的盐酸浸出过程的表观反应级数为1.81,表观反应级数大于1说明,盐酸浓度对钪浸出率的影响很大,表明随着盐酸浓度的增加,钪的浸出过程由动力学区域向扩散区域过渡转移。本文对从白云鄂博氧化矿选铌尾矿提钪提供了一种新的思路,对实际现场生产有一定的借鉴意义。

李芬[7](2020)在《钪基氧化物纳米晶上转换荧光调制及其光催化性能研究》文中认为近年来,稀土掺杂上转换发光材料由于其具有独特的发光性能,在光催化、生物成像、光敏化太阳能电池、显示防伪等领域,显示了优秀的应用价值。但是目前上转换材料的发光效率普遍偏低,影响了它的实际应用。基质材料的选取强烈影响上转换发光强度。因此开发优秀基质材料,增强其发光强度意义重大。高效上转换发光材料可以将近红外光有效转换为可见光或紫外光,复合TiO2半导体材料可以提高对太阳光的利用率,提高TiO2半导体材料对有机污染物光催化降解速度,提高催化效率。为治理水污染和大气污染等环境问题提供新途径。本论文以稀土掺杂钪基氧化物材料Sc2O3、CaSc2O4为研究对象,制备小尺寸Sc2O3、CaSc2O4纳米晶,研究材料的上转换发光特性及发光机理。以及制备了有益于提高光催化效率的CaSc2O4:Er3+,Yb3+@TiO2纳米复合材料。本论文的研究内容及结果如下:(1)通过简单的油酸介导水热法制备了约19 nm的Sc2O3:Er3+,Yb3+上转换纳米晶。与采用两相溶剂热方法制备的相同优化浓度的Sc2O3样品相比,水热合成法的Sc2O3:Er3+,Yb3+上转换纳米晶显示出更强的上转换发光性能,其中红光增强了4倍。此实验中上转换发光增强可以归因于表面基团的减少和较长的寿命。(2)制备不同碱土钪酸盐MSc2O4(M=Mg,Ca,Sr,Ba)纳米晶,获得最佳基质材料CaSc2O4。通过选取有机添加剂(Cit-3Na,EDTA,CTAB等)来改变CaSc2O4纳米晶结构、结晶度、形态以及上转换发光性能的影响。同时我们还研究了Ln3+,Yb3+(Ln3+=Er3+/Tm3+/Ho3+)掺杂的CaSc2O4纳米晶的上转换发光特性和机理。(3)通过水热法制备了新型的纳米CaSc2O4:Er3+,Yb3+@TiO2复合材料,模拟太阳光下对亚甲基蓝溶液进行光催化降解实验,并且比较了不同的样品的催化降解性能。实验结果表明上转换发光材料的存在能够改善TiO2的光催化降解能力,提高了光催化剂降解有机污染物的工业应用价值。

刘博[8](2020)在《激光二极管泵浦的Tm:(Lu,Sc)2O3倍半氧化物陶瓷激光器研究》文中进行了进一步梳理透明陶瓷材料是一种新兴的激光器的增益介质,它的光学性能优异,可以和传统的单晶材料相比媲美,并且在物理性质和制备方面更具有得天独厚的优势。而Tm:(Lu,Sc)2O3混合立方倍半氧化物作为众多陶瓷材料中的一种,可以产生2μm的激光,这个波段的激光器的具有很好的安全性,并且应用广泛,十分具有研究前景。本文主要对Tm:(Lu,Sc)2O3混合立方倍半氧化物的性质和激光器进行了一些实验研究。首先,通过分析比较传统单晶和新型透明陶瓷之间的发展现状,比较了不同介质的激光器的性能,进行了简要分析。其次,从理论方面分析了一些固体激光器的理论知识,对实验的泵浦源进行了选取,使用793nm的LD作为泵浦源,使用了10/90刀口法对泵浦光的光斑半径进行了测量,得到的半径为430μm。并且讨论了在透明陶瓷材料中的能级分裂现象,通过对Tm3+离子的能级结构的分析建立了相应的速率方程。再者,并且详细分析了Tm:(Lu,Sc)2O3倍半氧化物的光学特点,并且同传统的单晶进行了对比分析,从陶瓷的制备方面说明了透明陶瓷材料的优缺点。在这些基础上,对Tm:(Lu,Sc)2O3固体激光器进行了理论分析和实验观察。分析了晶体的温度分布情况,通过计算得到了晶体内部的温度呈梯度分布,在输入光功率为30W时,中心温度和边缘温度差为20K;使用界稳腔法对热焦距进行了测量,在输入光功率为6W的时候,得到晶体的热焦距大小是49mm;理论计算了激光器的泵浦量子效率,得到了最佳晶体掺杂浓度在1.5at.%到3at.%之间;并且从四个不同的实验条件的影响对激光器的输出功率的影响进行了理论分析,最终确定了最佳的实验环境:最佳的晶体长度为10mm~15mm,最佳光腰位置在晶体中部,最佳泵浦光斑大小为300μm-400μm之间,最佳输出镜透过率在5%-10%之间;搭建了稳定的激光谐振腔,得到了2091nm的激光的输出,1.5at.%掺杂浓度的Tm:(Lu,Sc)2O3透明陶瓷激光器的理论斜率效率为18.14%,实验得到的斜效率为18.04%,输入功率为6.5W时,得到的输出激光功率为489m W;1.0at.%掺杂浓度的Tm:(Lu,Sc)2O3透明陶瓷激光器的理论斜率效率为8.55%,实验得到的斜率效率为8.87%,输入功率为41.1W时,得到的输出激光功率为2.92W。激光器的输出参数和理论计算得到了相互的印证。

冯亚刚[9](2020)在《稀土离子掺杂((Y,Lu,Gd)3(Al,Sc)5O12激光陶瓷的组分设计与性能调控》文中研究指明激光二极管(LD)泵浦的固体激光器是最常见的激光器,广泛应用于工业、医疗、军事、科研等领域。由基质材料和激活离子组成的固体激光增益介质是固体激光器的核心组成部分。稀土离子掺杂的钇铝石榴石(RE:YAG)陶瓷作为综合性能优异的激光材料,已经被广泛的研究并应用。目前,固体激光器的发展趋势为高功率激光的输出、新的激光波段的需求和时间更快的脉冲激光的产生等;另外,对激光增益介质而言,激活离子高浓度的掺杂也非常必要。而稀土离子掺杂的纯YAG基质透明陶瓷由于固有的物理化学性能的限制,无法很好的满足这些新的需求。稀土离子掺杂的多组分石榴石基(RE:(Y,Lu,Gd)3(Al,Sc)5O12)激光陶瓷在保留了RE:YAG激光陶瓷一些优异的性能同时,可以通过基质设计改性实现性能的提升。一方面,部分离子的取代可以实现局域晶体场的起伏,增加激活离子的发射峰半高宽,进而更有利于锁模脉冲激光生成以及改变激光的波长等激光特性;另一方面,取代离子还对材料热导率以及激活离子掺杂浓度有较大的影响。通过选择合适的离子进行格位取代,可以制备出满足以上激光器发展需求的RE:(Y,Lu,Gd)3(Al,Sc)5O12透明陶瓷。基于以上的背景,本论文主要关注于RE:(Y,Lu,Gd)3(Al,Sc)5O12激光陶瓷的组分设计、可控制备与性能调控。以高纯商业氧化物粉体为原料,采用固相反应和真空烧结技术或反应烧结结合热等静压烧结(HIP)技术制备RE:(Y,Lu,Gd)3(Al,Sc)5O12透明陶瓷,系统地研究激活离子浓度、取代离子的种类、含量等对陶瓷微观结构、光谱以及激光特性的影响。探索通过多组分设计来实现性能调控的可行性。主要研究内容如下:(1)采用固相反应烧结(1820 oC×30h)结合HIP后处理(1750 oC×3h,200 MPa)的方法制备了不同掺杂浓度的Yb:Y3Sc Al4O12透明陶瓷。其中10at.%Yb:Y3Sc Al4O12透明陶瓷具有最高的光学质量,厚度为3.2 mm的样品在1100nm处的直线透过率为80.9%。Sc3+的引入能够有效地提升Yb3+吸收和发射峰的半高宽。利用929.4 nm LD泵浦,10at.%Yb:Y3Sc Al4O12透明陶瓷实现了最大功率为11.28 W的准连续激光输出。(2)通过固相反应烧结技术(1820 oC×30h)制备了在1100 nm处直线透过率大于80.0%的10at.%Yb:Y3ScxAl5-xO12透明陶瓷。随着Sc3+含量的增加,10at.%Yb:Y3ScxAl5-xO12透明陶瓷在1030 nm处发射峰的半高宽也在相应的增大。其中,10at.%Yb:Y3Sc1.5Al3.5O12透明陶瓷在1030 nm处的发射峰半高宽为14.53 nm,约为10at.%Yb:YAG透明陶瓷主发射峰半高宽的1.4倍。使用10at.%Yb:Y3Sc0.5Al4.5O12透明陶瓷得到了最大输出功率为11.89 W的准连续激光输出,为Yb:YSAG透明陶瓷得到的最大激光输出功率。10at.%Yb:Y3Sc1.5Al3.5O12陶瓷激光在准连续运转模式下的可调谐范围比10at.%Yb:YAG陶瓷激光有明显增宽,达到了86.2 nm。这是Yb:YSAG透明陶瓷报道的最大激光可调谐范围。(3)通过固相反应烧结技术(1800 oC×30h)制备了在2000 nm处直线透过率为79.3%的4at.%Tm:Y3Sc Al4O12透明陶瓷。Sc3+的引入导致了4at.%Tm:Y3Sc Al4O12透明陶瓷在1500-2000 nm处的一些吸收和发射峰消失并出现了双峰结构变为单峰结构的现象。使用790 nm的LD泵浦,首次实现了4at.%Tm:Y3Sc Al4O12透明陶瓷的准连续激光输出,最大输出功率为0.54 W,对应的斜率效率为4.8%。(4)通过固相反应烧结技术(1850 oC×30h)制备了不同掺杂浓度的Yb:Lu1.5Y1.5Al5O12和不同Lu3+含量的15at.%Yb:LuxY3-xAl5O12透明陶瓷,所有厚度为1.6 mm的陶瓷样品在1100 nm处的直线透过率均大于82.0%(接近理论值)。Yb3+掺杂浓度主要对Yb:Lu1.5Y1.5Al5O12陶瓷的微结构产生影响,对其光学透过率、吸收和发射截面等光学性能的影响较小。随着Lu3+含量的增加,15at.%Yb:LuxY3-xAl5O12透明陶瓷在938 nm附近的主吸收峰的半高宽逐渐增加,在1030 nm处发射峰的半高宽呈现下降趋势。(5)采用固相反应烧结(1800 oC×20h)结合HIP后处理(1700 oC×3h,176 MPa)的方法制备了在1100 nm处直线透过率大于83.5%(厚度2.5 mm)的10at.%Yb:GdxY3-xAl5O12透明陶瓷,其850-1050 nm波段Yb3+的吸收光谱与10at.%Yb:YAG透明陶瓷相似。不同Gd3+含量的10at.%Yb:GdxY3-xAl5O12透明陶瓷的发射光谱也基本相同。Gd3+的引入对Yb3+的吸收、发射峰的位置和半高宽的影响很小。

王宝辰[10](2020)在《硅(锗)酸盐发光材料的晶体结构与光谱调节》文中指出稀土掺杂硅酸盐发光材料具有高热稳定性、高化学稳定性、高量子效率等优点,是一种性能优良、应用广泛的发光材料。由于锗元素和硅元素处于同一主族,锗酸盐和硅酸盐的晶体结构具有很大的相似性,因此锗酸盐也是一类极具开发前景的发光材料。本研究旨在开发新型的稀土掺杂硅(锗)酸盐发光材料,并深入探究发光材料的晶体结构与光谱调节之间的关系。研究了Eu2+掺杂的Sr1-xBaxAl2Si2O8发光材料,在0<x<0.75的固溶度范围内,Sr1-xBaxAl2Si2O8:Eu2+发光材料的晶型没有发生改变,而晶胞参数随着取代量x值的增大呈现线性增大的趋势。同时,由于Eu2+与配位O2-的距离减小,导致了Eu2+离子发生更大的晶体场劈裂效应,因此该发光材料的发射光谱也发生了由415 nm至450 nm的红移。研究表明,通过Ba2+离子置换Sr2+离子,可以调控Sr1-xBaxAl2Si2O8:Eu2+的晶体结构,进而达到发射光谱可控调节的目的。研究了Eu2+/Eu3+共掺的Sr1-xBaxAl2Si2O8发光材料,随着Ba2+离子含量的增大,晶胞参数呈现线性增大的趋势,而Eu2+的发射逐渐减弱,Eu3+的发射逐渐增强。进一步的研究表明,这是由于离子取代在晶格中引入了晶格应力,而应力的产生抑制了Eu3+的还原。该研究表明通过简单的阳离子格位设计法,可以达到Eu元素价态以及发射光谱可控调节的目的。研究了Ce3+掺杂的Sr3MgSi2O8发光材料的晶体结构与发光性能。Ce3+在该基质中通过偶极-偶极相互作用的方式发生浓度猝灭。该发光材料具有优越的热稳定性。确定了Ce3+离子能级在基质的价带和导带之间的相对位置,并通过进一步讨论,确定了当Ce3+离子浓度较大时,Ce3+将占据新的晶格位置,导致新的发光中心的产生。研究了Ce3+掺杂的Ca3Sc2Ge3O12发光材料的离子占位和发射光谱之间的关系。观察到了Ce3+离子在单一晶格位置中出现两个发光中心的现象。通过格位筛选光谱以及时间分辨光谱等方法,检测出了两个发光中心的激发位置分别为425 nm和450 nm,发射位置分别为490 nm和530 nm。这种现象出现的机理被认为是产生了Ce3+离子对。该发光材料具有十分优越的热稳定性,温度达到150℃时,发射强度依然保持室温下的90%。

二、High Purity Sc_2O_3(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:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(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。

三、High Purity Sc_2O_3(论文提纲范文)

(1)纳米ScSZ基电解质中低温导电性研究进展(论文提纲范文)

1 Sc2O3掺杂Zr O2的导电机理
2 Sc2O3单掺杂Zr O2及其面临的挑战
3 针对Sc SZ存在问题的解决途径
    3.1 大半径阳离子单元掺杂Sc SZ
    3.2 其他阳离子单元掺杂Sc SZ
    3.3 阳离子二元掺杂Sc SZ
4 Sc SZ纳米结构电解质的研究进展
5 结论与展望

(2)Na3Sc2P3O12基固态电解质的晶型调制及其电化学性能(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钠离子电池简介
        1.2.1 钠与锂电对比
        1.2.2 工作原理
        1.2.3 发展现状
    1.3 钠离子电池电解质研究现状
        1.3.1 液态电解质
        1.3.2 固态电解质
        1.3.3 凝胶电解质
    1.4 本论文研究内容
第二章 硅掺杂对Na_3Sc_2P_3O_(12)固态电解质的晶型调控及其电化学性能
    2.1 引言
    2.2 实验过程
        2.2.1 实验原料及设备
        2.2.2 样品的制备
        2.2.3 样品的表征
    2.3 实验结果与分析
        2.3.1 Na_(3-x)Sc_2P_(3-x)Si_xO_(12)(x=0,0.26,0.5物相分析
        2.3.2 Na_(3+x)Sc_2P_(3-x)Si_xO_(12)(x=0, 0.26, 0.5)电化学性能探究
        2.3.3 不同烧结助剂对Na_(3+x)Sc_2P_(3-x)Si_xO_(12)(x=0, 0.26, 0.5)物相影响分析
        2.3.4 不同烧结助剂对Na_(3+x)Sc_2P_(3-x)Si_xO_(12)(x=0, 0.26, 0.5)微观形貌及致密度的影响
        2.3.5 不同烧结助剂对Na_(3+x)Sc_2P_(3-x)Si_xO_(12)(x=0, 0.26, 0.5)电化学性能影响
    2.4 本章小结
第三章 Na_3Sc_2P_3O_(12)基凝胶聚合物电解质的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验过程
        3.2.1 实验原料及设备
        3.2.2 样品的制备
        3.2.3 样品的表征
    3.3 实验结果分析
        3.3.1 Na_(3+x)Sc_2P_(3-x)Si_xO_(12)(x=0,0.5,1.0)无机填料的物相及形貌分析
        3.3.2 无机填料添加比例对凝胶聚合物电解质电化学性能的影响
        3.3.3 填料的不同晶相对聚合物薄膜物理化学性能的影响
        3.3.4 不同晶相填料对凝胶聚合物电解质电化学性能的影响
    3.4 本章小结
第四章 球磨工艺对Na_3Sc_2P_3O_(12)基复合凝胶聚合物电解质的影响
    4.1 引言
    4.2 实验过程
        4.2.1 实验原料及设备
        4.2.2 样品的制备
        4.2.3 样品的表征
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 球磨时间对无机填料Na_3Sc_2P_3O_(12)物相及形貌的影响
        4.3.2 填料的球磨时间对聚合物薄膜物理化学性能的影响
        4.3.3 填料的球磨时间对凝胶聚合物电解质电化学性能的影响
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来展望
参考文献
在学期间取得的科研成果和科研情况说明
致谢

(3)稀土氟化物荧光材料的制备与性质研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 稀土无机发光材料
        1.2.1 稀土元素概述
        1.2.2 稀土元素及其离子的电子结构
        1.2.3 稀土离子的能级跃迁
        1.2.4 稀土无机发光材料的组成及分类
    1.3 稀土能量转换发光的机理
        1.3.1 上转换发光
        1.3.2 下转换发光
    1.4 稀土无机发光材料的制备
    1.5 本文的选题意义及主要研究内容
        1.5.1 本文的选题意义
        1.5.2 论文的研究内容
第2章 实验内容及表征方法
    2.1 实验试剂及仪器设备
    2.2 实验方法
    2.3 样品测试与表征
        2.3.1 X-射线粉末衍射(XRD)
        2.3.2 上转换发光性质检测(UC)
        2.3.3 下转换发光性质检测(DC)
        2.3.4 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)
        2.3.5 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.6 荧光寿命性质检测
        2.3.7 紫外-可见吸收光谱分析(UV-vis)
第3章 镧系离子掺杂Ba_3Sc_2F_(12)荧光粉的水热合成、形貌调控、能量转移和温度传感性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 物相
        3.3.2 形貌
        3.3.3 能量传递
        3.3.4 温度传感行为
    3.4 本章小结
第4章 Li~+/Ce~(3+)/Tb~(3+)掺杂[Ca Y]F_2晶体的形貌演变、能量传递和可调下转换发光性质研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 物相和形貌
        4.3.2 下转换发光
        4.3.3 能量传递行为
    4.4 本章小结
第5章 一步水热合成Ba_2La F_7:Ln~(3+)纳米晶体的形貌演变、能量转移及多色发光性质研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 物相和形貌
        5.3.2 下转换发光性质
        5.3.3 能量传递行为
    5.4 本章小结
第6章 总结
参考文献
致谢
硕士期间发表论文情况

(4)金纳米团簇催化CO2选择性转化(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 CO_2转化利用
        1.2.1 CO_2活化利用方法
        1.2.2 CO_2转化反应
        1.2.2.1 CO_2环加成反应
        1.2.2.2 CO_2加氢反应
        1.2.2.3 CO_2羧化反应
        1.2.2.4 CO_2酰胺化、甲基化反应
    1.3 金纳米团簇发展背景
    1.4 金纳米团簇合成方法
        1.4.1 直接合成法
        1.4.2 尺寸聚集方法
        1.4.3 配体诱导交换法
        1.4.4 金属还原方法
        1.4.5 CO还原法
    1.5 金纳米团簇的结构
        1.5.1 内核结构
        1.5.1.1 二十面体结构
        1.5.1.2 十面体结构
        1.5.1.3 立方八面体
        1.5.1.4 面心立方结构(fcc)
        1.5.1.5 体心立方结构(bcc)
        1.5.1.6 六方密堆积结构(hcp)
        1.5.2 表面结构
    1.6 金纳米团簇在催化领域中的应用
        1.6.1 选择性氧化反应
        1.6.1.1 CO氧化
        1.6.1.2 烃类氧化
        1.6.1.3 醇类氧化
        1.6.2 选择性加氢反应
        1.6.2.1 不饱和酮或醛加氢
        1.6.2.2 4-硝基苯酚加氢
        1.6.2.3 对硝基苯甲醛加氢
        1.6.2.4 炔烃半加氢反应
        1.6.2.5 CO_2加氢反应
        1.6.3 偶联反应
        1.6.4 其它催化反应
    1.7 选题依据和研究内容
    参考文献
第二章 CO_2在非金属态金纳米团簇上的可控转化
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 金纳米团簇及负载型催化剂的制备
        2.2.2.1 [Au_9(PPh_3)_8](NO_3)_3和[Au_9(Me PPh_2)_8](NO_3)_3制备
        2.2.2.2 [Au_(11)(PPh_3)_8Cl_2]Cl和[Au_(11)(PyPPh_2)_8Cl_2]Cl制备
        2.2.2.3 Au_(36)(TBBT)_(24)和Au_(36)(TPBT)_(24)制备
        2.2.2.4 负载型催化剂制备
        2.2.3 表征
        2.2.4 理论计算方法
        2.2.5 CO_2催化转化性能评价
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 金纳米团簇的结构及表征
        2.3.2 负载型金纳米团簇催化剂的表征
        2.3.3 载体对CO_2加氢反应的影响
        2.3.4 反应温度、压力和时间对CO_2加氢反应的影响
        2.3.5 配体对CO_2加氢反应的影响
        2.3.6 CO_2加氢反应路径的In-situ FT-IR研究
        2.3.7 DFT计算CO_2加氢反应可能的反应路径
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 周期结构Au_(8n+4)(SR)_(4n+8)纳米团簇选择性催化CO_2加氢反应
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 金纳米团簇及负载型催化剂的制备
        3.2.2.1 Au_(28)(TBBT)_(20)制备
        3.2.2.2 Au_(36)(TBBT)_(24)、Au_(44)(TBBT)_(28)和Au_(52)(TBBT)_(32)制备..
        3.2.2.3 负载型催化剂制备
        3.2.3 表征
        3.2.4 理论计算方法
        3.2.5 CO_2催化转化性能评价
    3.3 结果和讨论
        3.3.1 金纳米团簇的结构及表征
        3.3.2 负载型金纳米团簇催化剂的表征
        3.3.3 CO_2加氢反应研究
        3.3.4 CO_2加氢反应中配体变化研究
        3.3.5 CO_2加氢反应路径的In-situ FT-IR研究
        3.3.6 DFT计算CO_2加氢反应可能的反应路径
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 不同晶相结构的金纳米团簇催化CO_2环加成反应
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
        4.2.2 金纳米团簇及负载型催化剂的制备
        4.2.2.1 Au_(38)S_2(S-Adm)_(20)制备
        4.2.2.2 Au_(30)(S-Adm)_(18)制备
        4.2.2.3 Au_(21)(S-Adm)_(15)制备
        4.2.3 表征
        4.2.4 CO_2环加成反应性能评价
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 金纳米团簇的结构及表征
        4.3.2 CO_2环加成反应
        4.3.3 CO_2环加成反应机理的In-situ FT-IR研究
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 金纳米团簇二十面体结构融合对其催化活性的影响
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 原料与试剂
        5.2.2 金纳米团簇及负载型催化剂的制备
        5.2.2.1 Au_(25)(SR)_(18)纳米团簇的制备
        5.2.2.2 Au_(38)(SR)_(24)纳米团簇的制备
        5.2.2.3 Au_(25)(PPh_3)_(10)(SC_2H_4Ph)_5Cl_2纳米团簇的制备
        5.2.2.4 负载型金纳米团簇催化剂的制备
        5.2.3 表征
        5.2.4 吡咯烷氧化性能评价
    5.3 结果和讨论
        5.3.1 金纳米团簇的结构及表征
        5.3.2 吡咯烷氧化反应
        5.3.3 吡咯烷氧化反应的In-situ FT-IR研究
        5.3.4 吡咯烷氧化反应的机理研究
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 全文总结和工作展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
附录
    攻读博士学位期间发表的期刊论文
致谢

(5)A、B位离子取代对A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)相变温度调控及其热膨胀性能影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 热膨胀概述
        1.1.1 固体材料热膨胀机理
        1.1.2 热膨胀系数
    1.2 负热膨胀材料
        1.2.1 负热膨胀材料的发展概述
        1.2.2 负热膨胀材料的分类
    1.3 负热膨胀机理
        1.3.1 低能横向热振动模式
        1.3.2 天平振动模式
        1.3.3 刚性(准刚性)多面体的耦合转动模式
    1.4 A_2B_3O_(12)系列负热膨胀材料
        1.4.1 A_2B_3O_(12)系列材料概述
        1.4.2 A_2B_3O_(12)系列负热膨胀材料的研究现状
        1.4.3 A_2B_3O_(12)系列负热膨胀材料存在的问题
    1.5 本论文的研究工作
        1.5.1 本论文的主要研究内容
        1.5.2 本论文的创新点
第二章 Sc~(3+)取代对A_2Mo_3O_(12)(A=Al,In,Cr,Fe)相变温度调控及其热膨胀性能影响
    2.1 前言
    2.2 实验
        2.2.1 样品制备
        2.2.2 性能表征
    2.3 结果分析与讨论
        2.3.1 Sc~(3+)取代对Al_2Mo_3O_(12)相变温度调控及其热膨胀性能影响
        2.3.2 Sc~(3+)取代对In_2Mo_3O_(12)相变温度调控及其热膨胀性能影响
        2.3.3 Sc~(3+)取代对Cr_2Mo_3O_(12)相变温度调控及其热膨胀性能影响
        2.3.4 Sc~(3+)取代对Fe_2Mo_3O_(12)相变温度调控及其热膨胀性能影响
        2.3.5 Sc~(3+)取代对A_2Mo_3O_(12) (A=Al,In,Cr, Fe)相变温度调控的机理分析
    2.4 本章小结
第三章 A_(2-x)Sc_xMo_3O_(12) (A=Al,In,Cr,Fe)致密化改性及其热膨胀性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验
        3.2.1 样品制备
        3.2.2 性能表征
    3.3 结果分析与讨论
        3.3.1 In_(2-x)Sc_xMo_3O_(12)微观热膨胀性能研究及其致密化改性
        3.3.2 Al_(1.6)Sc_(0.4)Mo_3O_(12)微观热膨胀性能研究及其致密化改性
        3.3.3 Cr_(0.6)Sc_(1.4)Mo_3O_(12)微观热膨胀性能研究及其致密化改性
        3.3.4 Fe_(0.5)Sc_(1.5)Mo_3O_(12)微观热膨胀性能研究及其致密化改性
    3.4 本章小结
第四章 W~(6+)取代对A_2Mo_3O_(12) (A=Al,In,Cr,Fe)相变温度调控及其热膨胀性能影响
    4.1 前言
    4.2 实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 W~(6+)取代对Al_2Mo_3O_(12)相变温度调控及其热膨胀性能影响
        4.3.2 W~(6+)取代对In_2Mo_3O_(12)相变温度调控及其热膨胀性能影响
        4.3.3 W~(6+)取代对Cr_2Mo_3O_(12)相变温度调控及其热膨胀性能影响
        4.3.4 W~(6+)取代对A_2Mo_3O_(12) (A=Al,In,Cr,Fe)相变温度调控的机理分析
    4.4 本章小结
第五章 Sc~(3+)、W~(6+)共同取代对A_2Mo_3O_(12) (A=In,Cr)相变温度调控及其热膨胀性能影响
    5.1 前言
    5.2 实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Sc~(3+)、W~(6+)共同取代对In_2Mo_3O_(12)相变温度调控及其热膨胀性能影响
        5.3.2 Sc~(3+)、W~(6+)共同取代对Cr_2Mo_3O_(12)相变温度调控及其热膨胀性能影响
        5.3.3 Sc~(3+)、W~(6+)共同取代对A_2Mo_3O_(12)(A=In,Cr)相变温度调控的机理分析
    5.4 本章小结
第六章 Sc~(3+)取代对A_2Mo_3O_(12)(A=Al,In,Cr,Fe)相变特性影响的第一性原理计算
    6.1 前言
        6.1.1 第一性原理理论
        6.1.2 密度泛函理论
        6.1.3 交换关联泛函
        6.1.4 计算工具简介
    6.2 基于密度泛函理论A_(2-x)Sc_xMo_3O_(12) (A=Al,In,Cr, Fe)的第一性原理计算
        6.2.1 In_(2-x)Sc_xMo_3O_(12)的第一性原理计算
        6.2.2 Al_(2-x)Sc_xMo_3O_(12)的第一性原理计算
        6.2.3 Cr_(2-x)Sc_xMo_3O_(12)的第一性原理计算
        6.2.4 Fe_(2-x)Sc_xMo_3O_(12)的第一性原理计算
    6.3 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(6)白云鄂博氧化矿选铌尾矿的提钪浸出试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 钪的发展简史
    1.2 钪的性质
        1.2.1 钪的物理性质
        1.2.2 钪的化学性质
        1.2.3 钪的化合物
        1.2.4 钪的应用
        1.2.5 钪的市场发展状态
    1.3 钪资源的概况
        1.3.1 世界的钪资源
        1.3.2 中国的钪资源
        1.3.3 白云鄂博钪资源
    1.4 钪的回收提取工艺
        1.4.1 从矿石中回收钪
        1.4.2 从工业废渣中提取钪
        1.4.3 从工业废弃液中提取钪
        1.4.4 提取钪工艺的技术难题
    1.5 论文研究目的意义及内容
        1.5.1 论文研究目的意义
        1.5.2 论文研究内容与创新点
        1.5.3 论文研究技术路线
2 试验研究方法
    2.1 试验设备与试验药剂
        2.1.1 试验设备
        2.1.2 试验药剂
    2.2 试验过程
    2.3 浸出率的测定
3 原料工艺矿物学研究
    3.1 原矿粒度分析
    3.2 原料多元素分析
    3.3 原料XRD分析
    3.4 原料SEM分析
4 钪浸出试验研究
    4.1 微波焙烧验证试验
    4.2 浸出条件试验研究
        4.2.1 微波功率对浸出率的影响
        4.2.2 微波焙烧时间对浸出率的影响
        4.2.3 物料粒度对浸出率的影响
        4.2.4 液固比对浸出率的影响
        4.2.5 浸出温度对浸出率的影响
        4.2.6 浸出时间对浸出率的影响
        4.2.7 盐酸浓度对浸出率的影响
        4.2.8 搅拌速度对浸出率的影响
    4.3 浸出工艺参数验证试验
    4.4 本章小结
5.钪浸出动力学研究
    5.1 浸出动力学模型
    5.2 钪浸出表观活化能
    5.3 钪浸出表观反应级数
    5.4 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢

(7)钪基氧化物纳米晶上转换荧光调制及其光催化性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 上转换发光材料的组成
        1.2.1 基质材料
        1.2.2 激活剂
        1.2.3 敏化剂
    1.3 上转换发光材料的合成方法
        1.3.1 高温固相法
        1.3.2 共沉淀法
        1.3.3 燃烧法
        1.3.4 溶胶凝胶法
        1.3.5 水热合成法
        1.3.6 溶剂热法
    1.4 上转换发光的机理
    1.5 增强上转换发光的方法
        1.5.1 基质材料的选取
        1.5.2 掺杂离子浓度
        1.5.3 金属离子的掺杂
        1.5.4 核壳结构
        1.5.5 等离子体共振效应
    1.6 上转换发光材料的应用
        1.6.1 光催化降解有机污染物
        1.6.2 生物应用
        1.6.3 太阳能电池的应用
        1.6.4 防伪技术
    1.7 氧化钪和钪酸钙基质材料的研究现状
    1.8 本论文研究主要内容及意义
第2章 Sc_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶水热合成及其上转换发光机理的研究
    2.1 引言
    2.2 样品制备
        2.2.1 实验试剂及仪器
        2.2.2 化学测试与表征
        2.2.3 实验部分
    2.3 结果分析
        2.3.1 Sc_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的结构分析
        2.3.2 Sc_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的形貌分析
        2.3.3 Sc_2O_3: Er~(3+), Yb~(3+)纳米晶浓度影响发射光谱研究
        2.3.4 Sc_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的上转换发光光谱分析
        2.3.5 Sc_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的红外光谱分析
        2.3.6 Sc_2O_3: Er~(3+), Yb~(3+)纳米晶激发功率影响发光性质研究
        2.3.7 机理分析
        2.3.8 Sc_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶中荧光寿命分析
    2.4 与典型倍半氧化物发光性能对比
    2.5 小结
第3章 碱土钪酸盐的制备及其上转换发光性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验试剂及仪器
    3.3 化学测试与表征
    3.4 MSc_2O_4:Er~(3+),Yb~(3+)(M=Mg,Ca,Sr,Ba)纳米晶发光性质的研究
        3.4.1 MSc_2O_4(M=Mg,Ca,Sr,Ba)纳米晶的制备
        3.4.2 MSc_2O_4(M=Mg,Ca,Sr,Ba)纳米晶的结构分析
        3.4.3 MSc_2O_4(M=Mg,Ca,Sr,Ba)纳米晶的形貌分析
        3.4.4 MSc_2O_4(M=Mg,Ca,Sr,Ba)纳米晶的光谱分析
    3.5 有机添加剂对CaSc_2O_4:Ln~(3+),Yb~(3+)纳米晶上转换发光性能的影响
        3.5.1 CaSc_2O_4纳米晶的制备
        3.5.2 有机添加剂对CaSc_2O_4纳米晶结构的影响
        3.5.3 有机添加剂对CaSc_2O_4纳米晶形貌的影响
        3.5.4 有机添加剂对CaSc_2O_4纳米晶发光性能的影响
        3.5.5 有机添加剂对CaSc_2O_4纳米晶红外吸收的影响
        3.5.6 有机添加剂对CaSc_2O_4纳米晶寿命的影响
        3.5.7 CaSc_2O_4:Ln~(3+),Yb~(3+)纳米晶发光性质研究
        3.5.8 CaSc_2O_4:Ln~(3+),Yb~(3+)纳米晶激发功率影响发光性质研究
        3.5.9 机理分析
    3.6 小结
第4章 纳米复合材料光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验试剂及仪器
    4.3 化学测试与表征
    4.4 水热法制备TiO_2和CaSc_2O_4:Er~(3+),Yb~(3+)@TiO_2纳米复合材料
    4.5 光催化降解的实验
        4.5.1 复合光催化材料晶体结构分析
        4.5.2 复合光催化材料形貌分析
        4.5.3 光催化性能研究
        4.5.4 纳米复合光催化材料对亚甲基蓝的光催化反应动力学的研究
    4.6 光催化反应机理
    4.7 小结
第5章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果

(8)激光二极管泵浦的Tm:(Lu,Sc)2O3倍半氧化物陶瓷激光器研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外2μm激光器的发展状况
        1.2.1 YAG晶体
        1.2.2 YAP晶体
        1.2.3 YLF晶体
    1.3 透明陶瓷材料
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 固体激光器以及相关理论
    2.1 泵浦源及泵浦方式
    2.2 斯塔克效应和斯塔克能级
    2.3 晶体场理论
    2.4 掺杂的Tm~(3+)离子能级结构
    2.5 激光器的速率方程模型
    2.6 本章小结
第3章 激光透明陶瓷材料及Tm:(Lu,Sc)_2O_3
    3.1 激光工作物质的特点
    3.2 透明陶瓷与传统晶体的比较
    3.3 Tm:(Lu,Sc)_2O_3 透明陶瓷材料介绍
        3.3.1 Tm:(Lu,Sc)_2O_3 透明陶瓷物理性质
        3.3.2 Tm:(Lu,Sc)_2O_3 透明陶瓷的制备
        3.3.3 Tm:(Lu,Sc)_2O_3 透明陶瓷的光谱分析
    3.4 本章小结
第4章 Tm:(Lu,Sc)_2O_3 激光器的理论分析与实验研究
    4.1 晶体的温度梯度分布的数值模拟
    4.2 晶体热效应理论
        4.2.1 晶体热焦距的测量
        4.2.2 晶体热焦距的仿真
    4.3 泵浦量子效率计算
    4.4 不同条件对于激光性能的影响
        4.4.1 晶体长度对输出功率的影响
        4.4.2 泵浦光的光腰位置对输出功率的影响
        4.4.3 泵浦光的聚焦光斑大小对输出功率的影响
        4.4.4 输出镜透过率对输出功率的影响
    4.5 自由振荡的2.09μm的Tm:(Lu,Sc)_2O_3 激光器
        4.5.1 实验装置
        4.5.2 实验结果
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢

(9)稀土离子掺杂((Y,Lu,Gd)3(Al,Sc)5O12激光陶瓷的组分设计与性能调控(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 固体激光器的组成及发展
    1.2 稀土离子掺杂YAG激光增益介质
        1.2.1 稀土激活离子
        1.2.2 YAG基质的物化特性
    1.3 稀土离子掺杂多组分石榴石基激光陶瓷的设计原理及研究现状
        1.3.1 稀土离子掺杂多组分石榴石基透明陶瓷的设计原理
        1.3.2 稀土离子掺杂多组分石榴石基激光陶瓷的研究现状
    1.4 稀土离子掺杂多组分石榴石基激光陶瓷的制备技术
        1.4.1 反应烧结法
        1.4.2 非反应烧结法
    1.5 论文选题依据及研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容
第2章 实验原料、设备及表征方法
    2.1 实验原料与化学试剂
    2.2 实验设备
    2.3 测试表征方法
        2.3.1 密度测试
        2.3.2 场发射扫描电镜
        2.3.3 X射线衍射
        2.3.4 热重-差热分析
        2.3.5 BET比表面积
        2.3.6 直线透过率
        2.3.7 吸收光谱
        2.3.8 Yb~(~(3+))掺杂陶瓷样品荧光光谱及上能级寿命
        2.3.9 Tm~(3+)掺杂陶瓷样品荧光光谱及上能级寿命
第3章 稀土离子掺杂Y_3Sc_xAl_(5-x)O_(12)透明陶瓷的制备及光谱调控
    3.1 引言
    3.2 实验过程
    3.3 商业原料粉体的性能表征及Yb:YSAG陶瓷的烧结致密化行为
    3.4 Yb:Y_3ScAl_4O_(12) 透明陶瓷掺杂浓度的优化
        3.4.1 不同掺杂浓度Yb:Y_3ScAl_4O_(12) 透明陶瓷的微观结构与相组成
        3.4.2 不同掺杂浓度Yb:Y_3ScAl_4O_(12) 透明陶瓷的光学特性
        3.4.3 10at.%Yb:Y_3ScAl_4O_(12) 透明陶瓷的激光特性
    3.5 Sc~(3+)含量对10at.%Yb:Y_3Sc_x Al_(5-x) O_(12) 透明陶瓷的影响
        3.5.1 Sc~(3+)含量对10at.%Yb:Y_3Sc_x Al_(5-x) O_(12) 陶瓷相组成及微观结构的影响.
        3.5.2 Sc~(3+)含量对10at.%Yb:Y_3Sc_x Al_(5-x) O_(12) 透明陶瓷光学特性的影响
        3.5.3 10at.%Yb:Y_3Sc_x Al_(5-x) O_(12) 透明陶瓷的激光特性
    3.6 Sc~(3+)的引入对4at.%Tm:Y_3ScAl_4O_(12) 透明陶瓷的影响
        3.6.1 4at.%Tm:Y_3ScAl_4O_(12) 陶瓷的烧结致密化行为及相组成
        3.6.2 4at.%Tm:Y_3ScAl_4O_(12) 透明陶瓷的光学特性
        3.6.3 4at.%Tm:Y_3ScAl_4O_(12) 透明陶瓷的激光特性
    3.7 本章小结
第4章 Yb:Lu_xY_(3-x)Al_5O_(12)透明陶瓷的制备及性能表征
    4.1 引言
    4.2 实验过程
    4.3 不同掺杂浓度Yb:Lu_(1.5)Y_(1.5)Al_5O_(12) 透明陶瓷的性能表征
        4.3.1 不同浓度掺杂Yb:Lu_(1.5)Y_(1.5)Al_5O_(12) 陶瓷的微观结构及相组成
        4.3.2 不同掺杂浓度Yb:Lu_(1.5)Y_(1.5)Al_5O_(12) 透明陶瓷的光学特性
    4.4 不同Lu~(3+)含量15at.%Yb:Lu_xY_(3-x) Al_5O_(12) 透明陶瓷的性能表征
        4.4.1 不同Lu~(3+)含量15at.%Yb:Lu_xY_(3-x) Al_5O_(12) 陶瓷的微观结构及相组成
        4.4.2 不同Lu~(3+)含量15at.%Yb:Lu_xY_(3-x) Al_5O_(12) 透明陶瓷的光学特性
    4.5 本章小结
第5章 Yb:Gd_xY_(3-x)Al_5O_(12)透明陶瓷的制备及性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 真空烧结条件对10at.%Yb:Gd_xY_(3-x) Al_5O_(12) 透明陶瓷光学质量的影响
        5.3.2 Gd~(3+)含量对10at.%Yb:Gd_xY_(3-x) Al_5O_(12) 陶瓷微观结构及相组成的影响
        5.3.3 Gd~(3+)含量对10at.%Yb:Gd_xY_(3-x) Al_5O_(12) 透明陶瓷光谱特性的影响
    5.4 本章小结
第6章 全文总结与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(10)硅(锗)酸盐发光材料的晶体结构与光谱调节(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 无机发光材料的分类
        1.1.1 钨酸盐
        1.1.2 钒酸盐
        1.1.3 氧化物
        1.1.4 铝酸盐
        1.1.5 硼酸盐
        1.1.6 硅酸盐
        1.1.7 石榴石
        1.1.8 氟化物
        1.1.9 氮化物
        1.1.10 钙钛矿
    1.2 发光材料的制备方法
        1.2.1 固相法
        1.2.2 溶胶凝胶法
        1.2.3 燃烧法
        1.2.4 共沉淀法
    1.3 硅(锗)酸盐发光材料简介
        1.3.1 硅(锗)酸盐发光材料的发展现状
        1.3.2 硅(锗)酸盐发光材料的优缺点
        1.3.3 硅(锗)酸盐发光材的应用
    1.4 研究目的、意义及主要研究内容
第2章 Sr_(1-x)Ba_xAl_2Si_2O_8:Eu~(2+)发光材料的晶体结构调控与光谱调节
    2.1 引言
    2.2 实验及测试方法
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验设备与仪器
        2.2.3 工艺流程
        2.2.4 测试与表征方法
    2.3 .Sr_(1-x)Ba_xAl_2Si_2O_8:0.02Eu~(2+)发光材料的物相组成与晶体结构
        2.3.1 物相分析
        2.3.2 离子取代引起的晶体结构演变
    2.4 Sr_(1-x)Ba_xAl_2Si_2O_8:0.02Eu~(2+)发光材料的光谱学分析
        2.4.1 紫外-可见漫反射光谱分析
        2.4.2 发光光谱调节
        2.4.3 热稳定性分析
        2.4.4 荧光衰减曲线分析
    2.5 晶体结构演变与发射光谱之间关系的分析与讨论
    2.6 本章小结
第3章 Sr_(1-x)Ba_xAl_2Si_2O_8:Eu发光材料中Eu的价态调控与光谱调节
    3.1 引言
    3.2 实验及测试方法
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 实验设备与仪器
        3.2.3 工艺流程
        3.2.4 测试与表征方法
    3.3 Sr_(1-x)Ba_xAl_2Si_2O_8:0.02Eu~(2+/3+)发光材料物相组成和晶体结构
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 晶体结构演变分析
    3.4 Sr_(1-x)Ba_xAl_2Si_2O_8:0.02Eu~(2+/3+)发光材料的光谱分析
        3.4.1 紫外-可见漫反射光谱分析
        3.4.2 激发与发射光谱分析
        3.4.3 荧光衰减曲线分析
    3.5 Eu自还原程度依赖于晶体结构机理的分析与讨论
    3.6 本章小结
第4章 Sr_3MgSi_2O_8:Ce~(3+)发光材料中Ce~(3+)离子占位与光谱调节
    4.1 引言
    4.2 实验及测试方法
        4.2.1 实验原料
        4.2.2 实验设备与仪器
        4.2.3 工艺流程
        4.2.4 测试与表征方法
    4.3 Sr_3MgSi_2O_8:x Ce~(3+)发光材料的物相及晶体结构分析
        4.3.1 物相分析
        4.3.2 晶体结构解析
    4.4 Sr_3MgSi_2O_8:x Ce~(3+)发光材料的光谱分析
        4.4.1 紫外-可见漫反射光谱分析
        4.4.2 光致发光光谱分析
        4.4.3 热稳定性分析
    4.5 本章小结
第5章 Ca_3Sc_2Ge_3O_(12):Ce~(3+)发光材料中Ce~(3+)离子占位与光谱调节
    5.1 引言
    5.2 实验及测试方法
        5.2.1 实验原料
        5.2.2 实验设备与仪器
        5.2.3 工艺流程
        5.2.4 测试与表征方法
    5.3 Ca_3Sc_2Ge_3O_(12):Ce~(3+)发光材料的物相组成和晶体结构
        5.3.1 物相分析
        5.3.2 晶体结构解析
    5.4 Ca_3Sc_2Ge_3O_(12):Ce~(3+)发光材料的光谱学分析
        5.4.1 紫外-可见漫反射光谱分析
        5.4.2 光致发光光谱分析
    5.5 Ca_3Sc_2Ge_3O_(12):Ce~(3+)发光材料多重发射中心的分析与讨论
    5.6 Ca_3Sc_2Ge_3O_(12):Ce~(3+)多重发射中心起源的分析与讨论
    5.7 Ca_3Sc_2Ge_3O_(12):Ce~(3+)发光材料的热稳定性
    5.8 Ca_3Sc_2Ge_3O_(12):Ce~(3+)发光材料在白光LED中的应用
    5.9 本章小结
第6章 结论
创新点
致谢
参考文献
附录

四、High Purity Sc_2O_3(论文参考文献)

  • [1]纳米ScSZ基电解质中低温导电性研究进展[J]. 梁天权,郭燕,陈锡勇,詹峰,张修海,曾建民. 无机盐工业, 2021(06)
  • [2]Na3Sc2P3O12基固态电解质的晶型调制及其电化学性能[D]. 王英奇. 天津理工大学, 2021(08)
  • [3]稀土氟化物荧光材料的制备与性质研究[D]. 毛旖旎. 西南大学, 2021(01)
  • [4]金纳米团簇催化CO2选择性转化[D]. 杨丹. 南京大学, 2020(12)
  • [5]A、B位离子取代对A2Mo3O12(A=Al,In,Cr,Fe)相变温度调控及其热膨胀性能影响[D]. 张志萍. 扬州大学, 2020
  • [6]白云鄂博氧化矿选铌尾矿的提钪浸出试验研究[D]. 韩明. 内蒙古科技大学, 2020(01)
  • [7]钪基氧化物纳米晶上转换荧光调制及其光催化性能研究[D]. 李芬. 长春工业大学, 2020(01)
  • [8]激光二极管泵浦的Tm:(Lu,Sc)2O3倍半氧化物陶瓷激光器研究[D]. 刘博. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [9]稀土离子掺杂((Y,Lu,Gd)3(Al,Sc)5O12激光陶瓷的组分设计与性能调控[D]. 冯亚刚. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)
  • [10]硅(锗)酸盐发光材料的晶体结构与光谱调节[D]. 王宝辰. 中国地质大学(北京), 2020(08)

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高纯度Sc_2O_3
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