南京邮电大学 电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院， 南京 210023
为了改善在线式MEMS微波功率传感器的灵敏度特性，设计了一种新型双悬臂梁结构的MEMS微波功率传感器。该结构将测试电极和锚区设计在中心信号线的两侧。建立了双悬臂梁集总电路等效模型，研究了双悬臂梁结构的微波功率传感器的微波特性。构建了枢纽式双悬臂梁静力学模型，研究并分析了新型悬臂梁结构的过载功率与灵敏度。结果表明，相比于测试电极和锚区位于信号线同侧的传统单悬臂梁结构，新型双悬臂梁结构的灵敏度提升了6~8倍。这在一定程度上解决了电容式微波功率传感器检测灵敏度较低的问题。
微波功率传感器 电容式 双悬臂梁结构 灵敏度 microwave power sensor capacitive double cantilever beam structure sensitivity MEMS MEMS
1 重庆理工大学 理学院, 重庆 400054
2 美国佐治亚南方大学 物理系, 佐治亚 斯泰茨伯勒 30460
通过高温固相法制备出一系列新型上转换材料Sc2(WO4)3∶Er3+/Yb3+。在980 nm激光激发下, Sc2(WO4)3∶Er3+/Yb3+样品发出肉眼可见的强绿光。利用荧光光度计测得样品的发光光谱, 在500~600 nm之间有强绿光发射, 分别归因于Er3+的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁发射。在650~700 nm位置处, 有对应于Er3+离子4F9/2→4I15/2跃迁的较弱的红光发射。随着掺杂浓度的变化, 样品的红绿分支比发生变化。当样品掺杂Er3+浓度为0.05%、Yb3+浓度等于0.1%时, 样品发射的绿光强度是红光强度的27倍。另外, 利用荧光强度比方法研究了Er3+的两个热耦合能级在303~573 K范围内的发光温度特性。393 K时, 样品的灵敏度达到最大为0.006 8 K-1。对比于其他荧光粉材料, Sc2(WO4)3∶Er3+/Yb3+的灵敏度处于较高水平, 在实际测温中具有更好的应用前景。
掺杂 上转换材料 发光 温度传感 doping upconversion materials luminescence temperature sensing
采用高温固相法制备了Na8.33La1.67(SiO4)6O2∶Eu3+红色发光材料, 利用X射线衍射仪测定其晶体结构, 利用Hitachi F4600表征其发光光谱。在紫外光激发下, 样品Na8.33La1.67(SiO4)6O2∶Eu3+呈多峰发射, 分别对应于Eu3+的5D0-7Fj(j=0,1,2,3,4)能级跃迁, 主峰是位于615 nm的5D0-7F2跃迁发射。研究了Eu3+掺杂浓度对材料发光性质的影响, 改变Eu3+掺杂浓度, 样品的发射强度随之改变, Na8.33La1.67(SiO4)6O2∶Eu3+材料的Eu3+浓度为15%时, 发光强度最大。讨论了浓度猝灭的机理, 理论计算表明引起Eu3+离子能量弥散的主要原因是离子间交换相互作用。
红色荧光粉 固相法 能量弥散 白光LED red phosphor solid state method energy migration white LED Na8.33La1.67(SiO4)6O2∶Eu3+ Na8.33La1.67(SiO4)6O2∶Eu3+
1 中央民族大学生命与环境科学学院, 北京 100081
2 中央民族大学北京市食品环境与健康工程技术研究中心, 北京 100081
全氟羧酸(PFCAs)由于具有既亲水又疏水的表面活性剂特性, 被广泛应用于工业和生活产品中。 全氟十一酸(PFUnA)和全氟十三酸(PFTriA)是长链PFCAs类的典型代表, 但近年来它们越来越频繁的在人体中检测到, 并且发现表现出内分泌干扰效应、 发育毒性和致畸性。 本文以光谱学和分子对接为基础, 探索PFUnA和PFTriA与人体最丰富的蛋白人血清白蛋白(HSA)的结合模式。 结果表明, PFUnA和PFTriA均通过动静态猝灭过程猝灭HSA的内源荧光, 与HSA只有一个强亲和位点, 且PFUnA与HSA的结合比PFTriA更紧密。 根据热力学计算结果, 可知PFUnA与HSA结合的焓变、 熵变分别为-26.32 kJ·mol-1和21.76 J·mol-1·K-1, 其结合作用主要依靠静电引力, 而PFTriA主要通过范德华力和卤键与HSA结合, 是放热熵减过程, 其焓变和熵变分别为-39.69 kJ·mol-1和-25.66 J·mol-1·K-1。 计算得到的结合距离(r<8 nm)显示从HSA到PFUnA和PFTriA发生了非辐射能量转移。 三维荧光光谱和圆二色谱表明, PFUnA和PFTriA与HSA的结合不仅可以改变HSA的构象和微环境, 还可以引起α-螺旋稳定性降低。 取代实验和分子对接进一步显示PFUnA 和PFTriA通过极性键、 疏水作用力和卤键等与HSA的亚域ⅡA疏水腔有高亲和性, 且荧光团Trp残基处于结合位置中, 进一步证明PFUnA和PFTriA可以猝灭HSA的荧光。 本文研究结果为阐明长链PFCAs在机体内与血清蛋白的结合机理提供了完整可靠的数据, 并为长链PFCAs的毒性评价和毒理学研究提供了理论依据。
全氟十一酸 全氟十三酸 人血清白蛋白 光谱法 分子对接 Perfluoroundecanoic acid Perfluorotridecanoic acid Human serum albumin Spectroscopic method Molecular docking 光谱学与光谱分析
2016, 36(8): 2698
1 重庆理工大学 光电信息学院, 重庆 400054
2 重庆大学 材料学院, 重庆 400044
采用高温固相法合成了一系列MPO4∶Eu3+,Bi3+ (M=La,Gd,Y)及 MPO4∶Tb3+ (M=La,Gd,Y)荧光粉材料, 用X射线衍射(XRD)仪对样品结构进行了表征。所合成的LaPO4和GdPO4属单斜晶系, 而YPO4属体心立方晶系。用Diamond软件对结构进行分析并绘出了晶胞结构。对样品发光性质的研究结果表明, 虽然MPO4(M=La,Gd,Y)均属于正磷酸盐, 但由于晶格结构不同, 其发光性质也不同。立方晶系的YPO4更有利于掺入其中的稀土离子的发光, Bi3+离子的引入能够明显改善样品的发光性能。
荧光粉 磷酸盐 晶格结构 phosphor phosphate MPO4∶Eu3+ MPO4∶Eu3+ Bi3+/Tb3+ (M=La Bi3+/Tb3+ (M=La Gd Gd Y) Y) crystal structure
1 重庆理工大学 光电信息学院, 重庆400054
2 中国科学院 国际材料物理中心, 辽宁 沈阳110016
采用高温固相法制备了CaAl2O4∶Eu2+，Gd3+ 长余辉发光材料。利用X射线衍射(XRD)和荧光光谱测试等手段对所制备的样品进行结构表征和发光性能的分析，探究Eu2+摩尔分数为3.5%，硼酸质量分数为0.5%，Gd3+摩尔分数分别为2%，3%，4%，5%时样品的发光性能。研究结果表明: 实验成功地合成了CaAl2O4∶Eu2+,Gd3+粉晶，并且Eu2+和Gd3+的引入并未引起CaAl2O4晶体结构的改变。样品的激发光谱和发射光谱均为宽带谱，且发射光谱的最大峰值位于444 nm左右,属于Eu2+的4f65d→4f7跃迁，所发光为蓝光。蓝色荧光粉CaAl2O4∶3.5%Eu2+,3%Gd3+的发光强度最好。
高温固相法 发光材料 high-temperature solid-phase method luminescent materials CaAl2O4∶Eu2+ CaAl2O4∶Eu2+ Gd3+ Gd3+
