南昌航空大学 材料科学与工程学院, 南昌 330063
光催化被广泛用于去除水中的难降解有机污染物, 但是由于光生电子和空穴的复合率高, 抑制了半导体光催化剂的催化活性。本研究通过简便的溶剂热法成功制备了一种BiOBr/ZnMoO4复合材料。通过结构分析、原位XPS、功函数测试、自由基捕获及电子顺磁共振(ESR)实验等证实了BiOBr/ZnMoO4复合材料形成了S型异质结。实验结果表明, 适当ZnMoO4含量的BiOBr/ZnMoO4异质结可以显著提高BiOBr的光催化性能。与纯BiOBr、ZnMoO4相比, 质量分数15% BiOBr/ZnMoO4在可见光下表现出最佳的光催化活性, 双酚A的光催化降解率达到85.3% (90 min), 环丙沙星的光降解速率常数分别是BiOBr的2.6倍和ZnMoO4的484倍。这可归因于BiOBr和ZnMoO4之间形成了紧密的界面结合和S型异质结, 使得光生载流子可以实现有效的空间分离和转移。这项工作为定向合成Bi基S型异质结复合光催化材料提供了一种简便有效的方法, 对进一步理解Bi基多元异质结光催化材料的构效关系提供了新的理论和实验基础。
S型异质结 内建电场 BiOBr ZnMoO4 光催化 S-scheme heterojunction internal electric field BiOBr ZnMoO4 photocatalysis
1 南昌航空大学材料科学与工程学院，南昌 330063
2 湖南大学物理与微电子科学学院，长沙 410082
针对V2O3作为二次电池负极存在电导率低、稳定性差等问题，提出了采用静电纺丝并结合硫化处理技术制备了硫(S)掺杂的V2O3/C纳米纤维以提高其储能性能，并对其结构特征、化学组成、储能特性进行了系统表征。结果表明：在作为锂离子电池负极时，S掺杂的V2O3/C纳米纤维电极在0.1 A/g的电流密度下经过50个循环具有538 mA·h/g的放电比容量，且在2 A/g的电流密度下在第600个循环的放电比容量仍能维持288 mA·h/g。作为钠离子电池负极，S掺杂的V2O3/C纳米纤维电极在0.1 A/g的电流密度下经过100个循环比容量还具有233 mA·h/g。
三氧化二钒 硫掺杂 静电纺丝 锂离子电池 钠离子电池 vanadium trioxide sulfur doped electrospinning lithium ion battery sodium ion battery
1 天津理工大学材料物理研究所显示材料与光电器件教育部重点实验室, 天津 300384
2 天津理工大学理学院, 天津 300384
采用熔融淬火法制备了Er3+掺杂53ZrF4-20BaF2-4LaF3-3AlF3-20NaF-2.4PbF2(ZBLAN)氟化物透明玻璃。在10 K~540 K温度范围内，测量了对应于Er3+斯塔克分裂能级4S3/2(1)→4I15/2和4S3/2(2)→4I15/2（对应波长分别为542 nm和548 nm）的变温荧光光谱，结果显示环境温度升高时，样品在两个发射位置的发光强度均快速衰减，但是衰减速率有所差异，结合位形坐标模型讨论认为，两斯塔克能级的激活能分别为ΔE1=0.078 eV和ΔE2=0.049 eV，其差异导致了二者热猝灭速率不同。分析了斯塔克分裂能级跃迁的荧光强度比(FIR)随温度的变化规律，结果显示在低温区域FIR随温度呈现线性增加，而高温区则趋于平缓。计算了样品的温度灵敏度随温度的变化，结果表明，在温度90 K时，灵敏度达到最大为0.0011 K-1。该材料对环境温度敏感性可应用于光学温度传感器。
材料 ZBLAN透明玻璃 荧光强度比 斯塔克能级 激活能 温度灵敏度
针对Si/Al掺杂量增大使BaO-(1-x)SiO2-xAl2O3-B2O3-0.005Er3+(x=0，0.5，1，摩尔分数)玻璃样品的1 540 nm红外发光和540 nm上转换发光强度呈现相反的变化趋势，讨论了阳离子掺杂对稀土离子周边对称性和电负性变化与荧光行为的内在关系。红外傅里叶透射光谱显示，不同掺杂浓度下样品的最大声子能量没有明显变化，说明光谱随掺杂浓度的变化与玻璃体系的最大声子能量无关。根据Judd-Ofelt理论计算了4I13/2和4S3/2能级的光学参数，通过比较两能级的跃迁几率(A)、寿命(τ)、荧光分支比(β)和受激发射截面(σ)等光学参数，发现4I13/2能级和4S3/2能级的相关参数呈现相反的趋势。最后测试了样品4I13/2能级下1 540 nm的寿命，进一步从电负性角度考虑了样品的发光效率。理论计算和实验结果相符。
硼酸盐玻璃 红外发光 上转换发光 Judd-Ofelt理论 borate glass infrared luminescence up-conversion luminescence Judd-Ofelt theory
