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摘要
光谱学与光谱分析
2020, 40(6): 1988
REVIEW
王祥学  李星  王佳琦  朱洪涛  
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摘要
石墨相氮化碳材料作为一种重要的二维层状材料, 在光催化、能源存储和环境污染治理等领域引起了广泛关注。氮化碳基复合材料以其稳定的物理化学性质、低成本和环境友好等特点成为不同领域的研究热点。在过去几年中, 氮化碳及其氮化碳基复合材料的制备、性质表征和不同领域应用取得了重要进展。本文总结了近几年氮化碳基复合材料的制备及掺杂和功能化研究, 及其在重金属离子废水中的去除应用, 以及不同研究方法对吸附机理的分析。最后还总结了氮化碳基材料在未来研究和应用中面临的主要问题、挑战和机遇。
无机材料学报
2020, 35(3): 260
任晶  卢小送  王鹏飞  
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摘要
回顾了近年来关于稀土或过渡金属离子掺杂的硫系发光微晶玻璃的研究进展.深入讨论了稀土离子在硫系微晶玻璃中的微观分布对其发光性能的影响,以及不同稀土离子与晶体场之间相互作用的机制.总结和分析了近两年提出的一种新型硫系微晶玻璃——过渡金属离子激活的硫系微晶玻璃.通过可控晶化和晶体场调控,已经在硫系微晶玻璃实现了较强的Cr2+: 1.8~2.8 μm以及Co2+: 2.5~4.5 μm中红外超宽带输出.梳理了影响和制约硫系微晶玻璃在中红外光子器件功能化方面的关键问题,为今后此类研究提供一种思路.
光子学报
2019, 48(11): 1148007
发光学应用及交叉前沿
杨文生  杨 菀  马亚军  
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摘要
以2-氨基苯并咪唑和7-羟基香豆素为基本原料制备了Mg2+荧光探针, 采用核磁共振谱与质谱等手段对产物的构成进行了详尽的表征。然后通过荧光发射光谱的测试分析, 了解了探针的各项性能。结果显示,在MeOH∶H2O=1∶1(V∶V) 混合溶液中探针对Mg2+具有良好的选择性而不受其他金属离子(Ca2+、Na+、Li+、K+、Cu2+、Fe3+、Zn2+、Ni2+、Mn2+、Ba2+、Cd2+、Cr3+、Ag+、Al3+、Hg2+、Co2+、Pb2+)的干扰。探针对Mg2+具有可逆性, 其检测限为7.3×10-8 mol/L。通过对探针的性能研究可知该探针能够完成对Mg2+的检测, 在生命医学、环境科学及分析化学等领域具有潜在的应用价值。
发光学报
2019, 40(7): 941
杨立志  贺 丽  何 旭  彭胜寒  [ ... ]王 荣  陈朝琼  杨晓虹  刘 新  
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摘要
生物吸附法以其材料易得、 吸附效果好、 易解析、 环境友好等优点而被广泛的应用于水溶液中低浓度重金属离子的吸附去除。 光谱学显示苦荞茶含有多种基团且表面结构疏松, 对水溶液中金属离子具有一定吸附潜力。 探讨苦荞茶对水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子吸附作用光谱分析。 采用扫描电镜(SEM)、 能谱分析(EDS)、 傅里叶红外光谱(FTIR)对苦荞茶吸附铅、 铜、 镉、 锌、 铬前后进行表征, 初步解析苦荞茶对水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子吸附作用。 使用等温吸附方程(Langmuir, Freundlich, Temkin和Dubinin-Radushkevich) 与动力学方程(准一级、 准二级和颗粒内扩散)来评价苦荞茶对水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子吸附方式及行为。 响应面法是一种数学建模的优化方法, 能回归拟合各因素与实验结果之间的函数关系, 从而确定实验因素及其交互作用对目标值的影响程度。 采用响应面法考察目标离子初始浓度(A)、 吸附剂颗粒大小(B)、 吸附剂投加量(C)和吸附时间(D)四个因素对苦荞茶吸附水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子能力的影响作用及程度。 等温吸附方程显示, 苦荞茶对水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子吸附方式以多层吸附方式为主, 伴有其他吸附类型, 苦荞茶对目标重金属吸附量排序为: 铅>镉>铜>锌>铬, 即为: 30.67>16.18>13.85>10.81>8.43 mg·g-1。 动力学方程与苦荞茶扫描电镜(SEM)提示, 苦荞茶对水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子吸附过程符合准二级动力学, 其吸附速率由液膜扩散和颗粒内扩散作用共同控制, 而且苦荞茶表面疏松的结构出现表面趋于平滑, 孔洞出现融合的现象。 能谱分析(EDS)与傅里叶红外光谱(FTIR)证实了水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子被苦荞茶所吸附, 苦荞茶中-OH, -CH2, -CH3, CO, -NH, -C-O, CH基团参与水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 镉离子结合吸附作用并存在同一类型的基团吸附结合不同目标离子的现象。 响应面法构建考察因素影响苦荞茶对水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子去除能力模型, 其调整回归决定系数分别为Adj R2Pb=97.10, Adj R2Cu=98.44, Adj R2Cd=94.55, Adj R2Zn=92.71, Adj R2Cr=97.02, 说明非线性模型可用来评价考察因素对苦荞茶吸附水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子影响作用。 响应面法分析表明, 考察因素[离子初始浓度(A)、 吸附剂颗粒大小(B)、 吸附剂投加量(C)和吸附时间(D)]对铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子去除率影响作用大小排序为: 铅离子(A>D>B>C)、 铜离子(A>C>D>B)、 镉离子(A>B>C>D)、 锌离子(B>C>A>D)、 铬离子(C>B>D>A)。 研究结果说明, 苦荞茶对水溶液中铅、 铜、 镉、 锌、 铬离子具有良好的吸附作用, 为苦荞茶拓展新的应用途径提供了参考依据。
光谱学与光谱分析
2019, 39(1): 269
叶颖  王林香  庹娟  赵海琴  
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摘要
采用高温固相法合成了金属离子Li+、Na+、Al3+掺杂的BaF2∶Eu3+荧光粉体.用X射线衍射、扫描电子显微镜、光致发光光谱和荧光衰减曲线分别对其微结构、形貌、发光性能进行表征.实验结果表明, 在266 nm激发下, 与单掺23%Eu3+样品相比, 掺杂摩尔浓度为9%的 Li+、Na+、Al3+样品的611 nm处发光强度分别提高了4.71倍、1.51倍及1.35倍.掺入Li+或Al3+后Eu3+的5D0能级的寿命变长, Na+的掺入使Eu3+的能级寿命变短.相比BaF2∶23% Eu3+样品, 9% Li+、6% Na+、23%Eu3+共掺BaF2样品及9% Li+、12% Al3+、23%Eu3+共掺BaF2样品的发光分别提高1.73倍和3.05倍, 相应的能级寿命均增加.
光子学报
2018, 47(6): 616003
张春燕  罗建新  欧丽娟  刘 勇  [ ... ]胡波年  喻桂鹏  潘春跃  
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摘要
研究了一种含咔唑取代基喹啉铝(Alq3)衍生物的发光性能。 首先, 研究了溶剂对其发光性能的影响。 研究发现, 在不同溶剂体系中, Alq3衍生物在发光过程中均存在不同程度的能量传递; 但是, 溶剂影响Alq3衍生物的空间结构和电子结构, 进而影响能量传递效率, 导致激发光谱、 发射光谱、 荧光效率和荧光寿命均不相同。 其中, 甲苯起到能量传递桥梁的作用; 而DMF在一定程度上阻碍能量传递。 与DMF结构类似的DMA作为电子给体加入到Alq3衍生物溶液中, 也起到了类似作用。 另外, 研究不同金属离子对Alq3衍生物发光性能的影响发现, Fe3+和Cu2+可引起Alq3衍生物的荧光猝灭, 表明该Alq3衍生物可以作为多功能荧光传感材料。
光谱学与光谱分析
2018, 38(4): 1290
张彩红  周光明  程洪梅  张璐涛  [ ... ]于 璐  高 意  
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摘要
利用拉曼光谱仪测定L-半胱氨酸(L-Cys)的常规拉曼光谱(NRS)和表面增强拉曼光谱(SERS), 发现L-Cys在纳米银棒上有明显的拉曼增强效应, 对分子特征峰进行了归属, 研究L-Cys在银纳米棒基底表面吸附机理, 在固体NRS中在2 576 cm-1出处有明显的S—H伸缩振动峰, 而SERS中没有出现, 实验表明纳米银棒与L-Cys巯基上的S原子形成了Ag—S键, C—O和C—N伸缩振动有明显的增强。 在不同pH值条件下, 分析了L-Cys的拉曼光谱差异, 探讨吸附行为的变化。 在pH值为6时, S—H的伸缩振动峰基本消失, 形成了稳定的S—Ag键; 随着pH值增加趋于碱性时, 羧基易失去H原子形成—COO-易与银发生吸附作用且振动峰增强。 在pH值为7时, S原子与Ag形成稳定的S—Ag键, C—O和C—N的振动峰也最稳定。 选择在pH值为7的条件下, 在L-Cys溶液中加入Na+, Mg2+和Cu2+ 等10种金属盐, 发现Al3+, Cu2+, Zn2+, Cd2+和Hg2+ 使L-Cys分子的结构发生了改变, 金属离子与L-Cys另一端羧基发生作用, 其中Cu2+, Zn2+, Cd2+和Hg2+随半径增大与S原子的孤电子发生作用越大。 探讨了在不同pH值、 不同比例和不同浓度下, 金属离子与L-Cys作用SERS的变化, 随着pH值、 比例和浓度的增大, 峰的强度有减小趋势。 Cu2+与L-Cys作用的SERS信号很弱, Hg2+与L-Cys作用只出现了一个C—O的振动峰, 说明Hg2+完全破坏了L-Cys的空间构型。 该研究对蛋白质变性等的研究提供了重要参考信息。
光谱学与光谱分析
2017, 37(7): 2079
赵 山  殷高方  赵南京  杨瑞芳  [ ... ]肖 雪  刘建国  刘文清  
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摘要
溶解性有机物的荧光组份由于受到金属离子的影响其荧光强度受到变化, 从而为溶解性有机物的定量分析带来挑战。 利用三维荧光结合平行因子分析方法研究了Cu(Ⅱ), Fe(Ⅲ), Ni(Ⅱ), Sr(Ⅱ), Hg(Ⅱ), K(Ⅰ), Mg(Ⅱ) 和Mn(Ⅱ)八个金属离子对典型溶解性有机物荧光组分的荧光猝灭作用, 五个水样来源各不相同。 实验表明水样被平行因子成功分解为三个荧光组分(色氨酸、 腐殖酸、 富里酸), 这三个荧光组份的荧光得分随着Fe(Ⅲ), Cu(Ⅱ), Hg (Ⅱ)和 Ni(Ⅱ)浓度的增加呈线性或指数下降。 在这四种离子中, Fe(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)对腐殖酸和富里酸的荧光猝灭作用明显大于Hg (Ⅱ)和 Ni(Ⅱ)。 Sr(Ⅱ), K(Ⅰ), Mg(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)基本没有影响。 其中Fe(Ⅲ)对于三个荧光组分的荧光猝灭都有较好的分析。 由于只考虑Fe(Ⅲ) 和Cu(Ⅱ)的影响, 对于含有金属离子的饮用水的荧光强度的校正曲线也被建立。 不同来源的饮用水中荧光组份的荧光得分的衰减规律也是不一样的, 因此水样的来源也是测量时需要考虑的因素。 实验证实了金属离子对溶解性有机物的荧光猝灭作用以及其他因素比如Fe(Ⅲ) 和Cu(Ⅱ)和溶解性有机物本身的多样性都是我们荧光测量典型荧光组份时需要考虑的。 表明三维荧光结合平行因子分析方法是一个有效的准确测量溶解性有机物荧光组份的工具。
光谱学与光谱分析
2017, 37(7): 2317
摘要
由于金属离子包括铜离子对人体的重要性, 报道了一种含单个色氨酸的新型多肽分子(WDAHSS), 证明利用这种分子可以通过荧光光谱测量的方法实现铜离子灵敏检测。 WDAHSS的荧光由其包含的色氨酸残基的本征荧光贡献, 易被铜离子猝灭。 通过分析铜离子在不同pH值条件下与WDAHSS作用的荧光光谱并与单个色氨酸分子的光谱相比较, 详细研究了铜离子猝灭WDAHSS荧光的机理。 研究表明, WDAHSS结构中的组氨酸通过金属配位与铜离子作用, 并联合肽键形成稳固的四方形平面结构, 螯合铜离子, 致使色氨酸残基发生荧光猝灭。 同时详细讨论了不同pH值环境对WDAHSS荧光光谱的影响。 通过荧光光谱测量和数值拟合, 推测了WDAHSS和铜离子的结合常数。 为了增强WDAHSS抗pH干扰的能力, 特意对其氨基端乙酰化, 在生理pH值范围内稳定了其荧光发射。 此外, WDAHSS也采用了一些特殊设计的结构, 很好地增强了它对铜离子灵敏探测的特异选择性和生物相容性。 对WDAHSS的进一步研究有望用于生物体内或细胞内荧光成像检测。
光谱学与光谱分析
2017, 37(2): 476
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