1 江苏大学 材料科学与工程学院，江苏 镇江 212013
2 中国科学院上海硅酸盐研究所 透明光功能无机材料重点实验室，上海 201899
3 中国科学院大学 材料与光电研究中心，北京 100049
4 Istituto di Fisica Applicata “N. Carrara”，Consiglio Nazionale delle Ricerche，CNR⁃IFAC，Via Madonna del Piano 10C，50019 Sesto Fiorentino（Fi），Italy
5 Istituto Nazionale di Ottica，Consiglio Nazionale delle Ricerche，CNR‑INO，Via Madonna del Piano 10C，50019 Sesto Fiorentino（Fi），Italy
以NH4HCO3为沉淀剂，通过共沉淀法合成了分散性良好的Dy，Tb∶LuAG纳米粉体，并研究了前驱体的热分解行为、粉体的物相及显微形貌。在不添加任何烧结助剂的情况下，采用真空预烧结合热等静压烧结技术首次制备出高透明的Dy，Tb∶LuAG陶瓷，并研究了预烧温度对陶瓷显微形貌及光学质量的影响。当预烧温度为1 600 ℃时，退火后的Dy，Tb∶LuAG陶瓷（厚度为1.5 mm）在578 nm处的直线透过率达到83.6%，平均晶粒尺寸为0.9 μm。此外，退火后的3%Dy，1%Tb∶LuAG透明陶瓷在447 nm的吸收截面积为1.3×10-21 cm2，半高宽为3.0 nm，与商用GaN蓝色激光二极管具有良好的匹配性。研究表明，Dy，Tb∶LuAG透明陶瓷在黄光激光领域具有潜在的应用价值。
Dy，Tb∶LuAG 透明陶瓷 共沉淀法 热等静压烧结 Dy，Tb∶LuAG transparent ceramics co-precipitation method hot isostatic pressing
研发富镍低钴的先进正极材料是目前提高锂离子电池能量密度和降低电池成本的有效办法。然而，随着Ni含量的增加，富镍层状氧化物普遍存在前驱体合成困难、结构不稳定和界面活性高等一系列问题，阻碍了富镍层状氧化物正极材料的市场化推广。本文采用优化的共沉淀法制备出结构稳定的LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(NCM811)正极材料，同时在NCM811材料表面均匀包覆快离子导体Li1.5Y0.5Zr1.5(PO4)3涂层，以克服富镍层状氧化物界面结构不稳定和易受电解液腐蚀的难题。在4.5 V高截止电压下，改性样品0.2 C的放电比容量为214.2 mAh·g-1，10 C的放电比容量高达158.8 mAh·g-1，高于原始样品的203.7 mAh·g-1(0.2 C)和82.7 mAh·g-1(10 C)。同时，改性样品在4.3 V下经1 C循环200次后的容量保持率高达84.7%，高于原始样品(61.94%)。
锂离子电池 共沉淀法 快离子导体 表面改性 高倍率性能 高截止电压 lithium-ion battery co-precipitation method fast ionic conductor surface modification high rate performance high cut-off voltage
BiMnO3因其铁磁性和铁电性共存的可能性倍受关注。然而, 经过热处理后BiMnO3纳米颗粒成分的变化过程尚不清楚。本文选用共沉淀法合成BiMnO3纳米颗粒, 将制备好的纳米颗粒在空气中以不同温度(300~600 ℃)热处理20 min。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)以及X射线光电子能谱(XPS)系统地研究了BiMnO3纳米颗粒的成分与晶体结构。TEM结果说明随着热处理温度的升高, BiMnO3纳米颗粒尺寸逐渐增大。XRD谱显示当热处理温度高于500 ℃时, 晶体结构由原来的单斜相转变为Pnma正交对称相。XPS结果证明氧缺陷会随温度的升高而减少。除此之外, XRD和XPS结果均说明, 热处理温度达到600 ℃时BiMnO3纳米颗粒会在空气中分解出Bi2O3。该研究结果有助于理解热处理对BiMnO3纳米颗粒成分变化的影响。
BiMnO3纳米颗粒 热处理 成分 晶体结构 物相分析 共沉淀法 BiMnO3 nanoparticle heating treatment composition crystalline structure phase analysis co-precipitation method
1 华南理工大学材料科学与工程学院，广州 510640
2 贵州民族大学材料科学与工程学院，贵阳 550025
采用超声波辅助化学共沉淀法制备前驱体，并在煅烧温度1 200 ℃和保温时间3 h条件下，合成了Sr0.95Al2O4:0.02Eu2+，0.03Dy3+荧光粉。采用激光粒度仪、比表面积仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、等离子体发射光谱仪和光分光光度计分析了超声波辅助时间对共沉淀法所合成前驱体以及经煅烧后荧光粉的品质和光致/力致发光性能的影响。结果表明：在共沉淀合成过程中，采用超声波辅助手段可改善所合成荧光粉产品中晶体结晶度和增加荧光粉晶体结构中Eu2+/Dy3+离子的实际掺入量。与未经超声波辅助所合成的样品相比，经超声波辅助所合成荧光粉的光致发光强度和经冲击激发的力致发光强度可分别提高45.67%和148.73%，这主要归因于荧光粉中晶体结晶度的改善以及Eu2+/Dy3+的实际掺入量增加所致。此外，还探讨了超声波辅助对改善所合成荧光粉的力致发光性能的影响机制。
超声波 共沉淀法 铝酸锶 力致发光 ultrasound co-precipitation strontium aluminate mechanoluminescence
1 1.江苏大学 材料科学与工程学院, 镇江212013
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 透明光功能无机材料重点实验室, 上海 201899
3 3.华北光电技术研究所 固体激光科学与技术实验室, 北京100015
4 4.中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京 100049
Yb:YAG透明陶瓷由于具有宽的吸收带和发射带、高增益、低的热负载、长的荧光寿命、高的量子效率等优点而成为有应用前景的高功率固体激光器用增益介质。本研究优化了粉体的性能并制备了高透明的Yb:YAG陶瓷。以碳酸氢铵为沉淀剂, 分别以纯水或乙醇/水混合物为溶剂, 采用共沉淀法合成了5at%Yb:YAG纳米粉体。在1250 ℃下煅烧4 h得到的所有粉体均为纯YAG相。与纯水溶剂制备的粉体相比, 醇水溶剂制备的粉体具有更小的平均晶粒尺寸和更低的团聚程度。以醇水溶剂制备的粉体为原料, 采用真空烧结法在不添加烧结助剂的情况下成功制备了5at%Yb:YAG透明陶瓷, 并对1500~1825 ℃烧结20 h和1800 ℃烧结10~50 h所得陶瓷的微观结构和直线透过率进行了探究。除在1825 ℃下烧结20 h所得的陶瓷外, 其余的5at%Yb:YAG陶瓷都具有均匀的微观结构。在1800 ℃下烧结50 h制备的5at%Yb:YAG陶瓷具有最高的光学质量, 在1100和400 nm处的直线透过率分别为78.6%和76.7%(样品厚度为2.2 mm)。该Yb:YAG透明陶瓷在937 nm处的吸收截面为5.03×10-21 cm2, 在1031 nm处的发射截面为13.48×10-21cm2。
Yb:YAG透明陶瓷 醇水共沉淀法 真空烧结 微观结构 光学性能 Yb:YAG transparent ceramic alcohol-water co-precipitation vacuum sintering microstructure optical property
1 1.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 透明光功能无机材料重点实验室, 上海 201899
2 2.中国科学院大学, 材料与光电研究中心, 北京 100049
3 3.意大利国家研究委员会 国立光学研究所, 佛罗伦萨 50019
4 4.意大利国家研究委员会 “Carrara”应用物理研究所, 佛罗伦萨 50019
Nd:Lu2O3材料由于具有高热导率、低声子能量和优异的光学特性而成为非常有前景的高功率固体激光器用的增益介质。但Lu2O3单晶的熔点超过2400 ℃, 难以生长, 而Lu2O3陶瓷既能在低温下制备, 又具有与晶体相当的光学性质和激光性能从而备受关注。本研究制备了高透明的Nd:Lu2O3陶瓷并对其光学性质和激光性能进行探究。以共沉淀法制备的纳米粉体为原料, 采用真空烧结结合热等静压(HIP)两步烧结法制备了1.0at%Nd:Lu2O3透明陶瓷。对制备的粉体、素坯和陶瓷的微结构进行了表征: HIP后处理的陶瓷平均晶粒尺寸是724.2 nm。厚度为1.0 mm的1.0at%Nd:Lu2O3透明陶瓷在1100 nm处的直线透过率是82.4%, 样品在806 nm处的吸收截面为1.50´10-20 cm2, 而根据荧光光谱计算得到的发射截面为6.5´10-20 cm2。分别在878.8 和895.6 nm波长激发下, 1.0at%Nd:Lu2O3透明陶瓷4F3/2·4I11/2跃迁的平均荧光寿命均为169 ms。当输出耦合镜的透过率TOC=2.0%时, 退火后的1.0at% Nd:Lu2O3透明陶瓷获得了最大输出功率为0.47 W的准连续(QCW)激光输出, 斜率效率为8.7%。本研究成功制备了显微结构均匀、高透明度的1.0at%Nd:Lu2O3陶瓷, 并展示了其在固体激光增益介质领域的广阔应用潜力。
范兴其 1,2,3,*姚梦琴 1,2,3刘飞 1,2,3王晓丹 1,2,3曹建新 1,2,3
1 贵州大学化学与化工学院，贵阳 550025
2 贵州大学，贵州省绿色化工与清洁能源技术重点实验室，贵阳 550025
3 贵州大学，贵州省工业废弃物高效利用工程研究中心，贵阳 550025
复合氧化物界面性质与CO2加氢制甲醇反应的催化性能有着重要的关系。本文对比考察了物理共混法、浸渍法、传统共沉淀法和微流控连续共沉淀法对Al2O3-CeO2复合氧化物界面性质和催化性能的影响。浸渍作用尽管使Al2O3/CeO2界面产生了一定的结构性质调变，但贫瘠的氧空位缺陷导致催化反应效率低。共沉淀样品中固溶结构的存在增强了Al2O3/CeO2界面的相互作用，增大了电子结合能，形成的大量氧空位缺陷有利于CO2活化转化。而微流控连续共沉淀法合成样品因具有更小的晶粒尺寸、均匀的复合相结构和丰富的氧空位缺陷，表现出更为优异的催化性能。在原料气配比为V(H2)∶V(CO2)∶V(N2)=72∶24∶4，反应温度为320 ℃，反应压力为3 MPa，体积空速为9 000 mL·g-1·h-1的条件下，Al2O3-CeO2复合氧化物的CO2转化率、甲醇选择性及甲醇时空产率分别达到15.3%，86.4%和0.076 g·mL-1·h-1。
Al2O3-CeO2复合氧化物 微流控连续共沉淀法 氧空位 CO2加氢 甲醇 Al2O3-CeO2 composite oxide microfluidic continuous co-precipitation oxygen vacancy CO2 hydrogenation methanol
1 重庆工商大学环境与资源学院，重庆 400067
2 催化与环境新材料重庆市重点实验室，重庆 400067
采用简单的共沉淀法制备了新型ZnSn(OH)6/SrSn(OH)6复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见-漫反射吸收光谱(UV-Vis)、N2吸附脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对样品的结构、形貌和光吸收性质进行了表征，并以甲苯为目标污染物对其光催化性能进行评价。结果表明，与纯相SrSn(OH)6和ZnSn(OH)6相比，复合材料ZnSn(OH)6/SrSn(OH)6的紫外光吸收能力显著增强，光生载流子的复合效率降低，进而增强了其光催化降解甲苯的效率。复合样品ZSH/SSH-10摩尔比为10%对甲苯的降解率达到58%，是SrSn(OH)6单体的1.35倍。循环使用5次后，ZSH/SSH-10的降解率仍保持51%以上，说明该催化剂具有良好的循环稳定性。
共沉淀法 光催化降解 甲苯 挥发性有机化合物 异质结 ZnSn(OH)6/SrSn(OH)6 ZnSn(OH)6/SrSn(OH)6 co-precipitation method photocatalytic degradation toluene VOC heterojunction
1 宁波大学材料科学与化学工程学院，宁波 315211
2 中国科学院福建物质结构研究所，光电材料化学与物理重点实验室，福州 350002
3 福建光电信息科学与技术创新实验室，福州 350108
4 浙江省光电探测材料及器件重点实验室，宁波 315211
以碳酸氢铵(AHC)为沉淀剂，采用液相沉淀法结合高温热分解获得了TbO1.81和Tb2O3超细粉体。研究表明，沉淀前驱体呈现出一维纳米线形貌特征，纳米线的平均宽度随碳酸氢铵含量的增加而增长。前驱体在空气中直接加热煅烧经过脱水、脱碳和颗粒生长等过程得到了平均粒径约为140 nm的类球状TbO1.81纳米粉体; 而前驱体在流动氢气气氛下加热则获得了颗粒尺寸更小的Tb2O3粉体(平均粒度约为85 nm)。碳酸氢铵与Tb3+的摩尔比对氧化物粉体的分散有显著影响，最佳摩尔比为1∶1。TbO1.81和Tb2O3的禁带宽度分别约为1.67 eV和5.20 eV。
超细粉末 共沉淀法 磁光效应 形貌 ultrafine powder Tb2O3 Tb2O3 TbO1.81 TbO1.81 co-precipitation method magneto-optical effect morphology
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所，安徽省光子器件与材料重点实验室，合肥 230031
2 安徽工业大学数理科学与工程学院，马鞍山 243032
采用共沉淀法合成了Ce3+掺杂的Lu3Ga5O12(LuGG∶Ce)纳米荧光粉，采用Rietveld结构精修的方法确定了其结构参数。用扫描电子显微镜(SEM)测定了所合成纳米荧光粉的形貌。在365 nm激发光激发下，观测到的发射光谱呈非对称宽带，中心波长为438 nm。通过高斯拟合得到该发射谱带包含中心波长分别为426 nm和470 nm的两个发射峰。LuGG∶Ce的发光色度坐标为(0.176 9, 0.180 3)，对应为蓝光发射。结果表明，LuGG∶Ce适用于通过紫外光(UV)激发实现蓝光发射，在紫外光(UV)激发白光LED领域具有潜在的应用前景。
纳米荧光粉 共沉淀法 紫外光激发 白光LED 发光性能 LuGG∶Ce LuGG∶Ce nanophosphor co-precipitation method UV excitation white LED luminescent property
