Eu掺杂对纳米稀土六硼化物RB6(R=Pr和Y)物相、微观结构及光吸收性能的影响研究

来源 :内蒙古师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jsxhshh123456
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文重点围绕多元纳米稀土六硼化物R1-xEuxB6(R=Pr和Y)的物相、微观结构及光吸收性能而展开。实验方面,采用真空固相反应法,成功制备出了Eu掺杂多元稀土六硼化物R1-xEuxB6(R=Pr和Y)的单相纳米粉末,并系统研究了光吸收性能。理论方面,为了解释多元稀土六硼化物光吸收本质,采用第一性原理计算能带、态密度及能量损失函数等,揭示光吸收机理。最后从实际应用方面,将多元稀土六硼化物粉末掺入有机物聚乙烯醇缩丁醛(PVB)中,制备出了“隔热”薄膜材料,并表现出了较好的隔热效果。因此,本文无论从理论角度还是实验角度对拓展纳米稀土六硼化物光学应用具有重要参考价值及实际应用价值,具体研究内容如下:1.首先以PrCl3·7H2O,Eu2O3和NaBH4为原料,在反应温度为1000℃下通过真空固相反应成功制备出了纳米Pr1-xEuxB6粉末。系统研究了纳米多元稀土六硼化物的物相、晶体结构及光吸收性能。XRD、SEM及TEM等表征结果表明,所制备的纳米稀土六硼化物粉末物相均为单相的Cs Cl-型立方晶体结构。单晶颗粒元素分析结果充分证明了Eu原子替代了Pr原子的晶格位置。光吸收测量结果表明:随着Eu掺杂量的增加,透射光波长从618nm增加至1562 nm的近红外区域。第一性原理计算结果表明,该光学性能的“红移”本质与Pr B6和Eu B6等离子体共振频率能量和原子价态密切相关。通过计算可知,Eu2+离子替代Pr3+离子减小了Pr B6传导电子数量和等离子体共振频率能量,从而增加与其对应的透射光波长,有效地解释了光吸收机理。2.为了进一步研究YB6是否与LaB6有相近的光吸收性能,本文以YCl3和Na BH4为原料,通过真空固相反应制备出了单相纳米YB6粉末,并系统研究了Eu掺杂对纳米YB6光吸收性能的影响。在此基础上,将所制备的纳米粉末与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)结合制备出了隔热薄膜,并研究这种薄膜对近红外光的屏蔽能力。结果表明,纳米Y1-xEuxB6同样具有单相的Cs Cl-型立方晶体结构。光吸收测试表明,YB6透射光波长随着Eu掺杂量增加,从839 nm增加至2500nm。薄膜材料隔热效果测试结果表明,空白薄膜随着模拟太眼光照射时间的延长,环境温度迅速从25℃上升至39.6℃。而Y1-xEuxB6-PVB(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8)薄膜材料在相同测试条件下,环境温度从25℃分别上升至27.2℃,27.8℃,27.9℃,31℃,28.7℃。这些值均低于空白薄膜材料,表明它们具有良好的隔热效果,有望应用于汽车和建筑的隔热玻璃中。此外,本文也研究了纳米YB6的超导性能。结果表明,当转变温度Tc=2.75 K时,纳米YB6由正常态转变为超导态,临界磁场为Hc2=0.18 T,电-声子相互作用常数为λ=0.63,该值小于单晶YB6块体的1.01。分析认为,纳米YB6的晶格畸变和刃型位错等缺陷导致其声子振动频率的改变,从而降低了纳米YB6电-声子相互作用常数。综上所述,本文采用理论结合实验的方法首次揭示了纳米稀土六硼化物Pr1-xEuxB6和Y1-xEuxB6透射光波长“红移”本质。在此基础上,将纳米Y1-xEuxB6粉末与聚乙烯醇缩丁醛(PVB)结合制备出了隔热薄膜材料,为节能环保的隔热玻璃提供了优良的工质。
其他文献
在我国传统的教育理念影响下,社会各界对儿童的学习教育高度重视。流动儿童作为中国的弱势儿童群体之一,深受家庭经济社会地位和迁移导致的文化差异的影响,其社会适应也受到了各界的广泛关注。教育作为流动儿童社会适应的最主要方式,对个体发展和终身学习意义重大。2014年教育部在我国学生发展核心素养中提出了“学会学习”的要求,强调个体自主发展学习意识、选择学习方法的重要性。学习投入作为衡量勤奋感和观测学生学习进
学位
随着社会的飞速发展,常规能源的消耗日益增多,发展可再生能源等新能源成为应对能源短缺问题的重要举措。当前,国家与社会不断为光伏行业注入新鲜血液,使光伏太阳电池得到了蓬勃发展。而今,晶硅太阳电池的发展已趋于成熟,新型无机半导体薄膜材料正在成为新的聚焦点。其中以Sb2S3、Sb2Se3为代表的锑基薄膜材料因具有材料丰富、低毒、较高光吸收系数及光电特性优异等优势,在新型太阳电池产业中具有广阔的应用前景。但
学位
MnMX系列化合物呈现磁-结构相变而导致巨磁热效应,引起广泛的关注。尽管如此,其磁热效应性能有待进一步调控优化。本文工作对Mn MX系列化合物中M和X的配比进行调控,分析晶体结构以及磁相变的变化;通过一系列配比固定元素的比例,将优化合成条件,分析其晶体结构,调控居里温度,研究其磁热效应;通过使用甩带法制备条带样品,研究分析了晶体结构以及磁相变特性。主要研究内容总结如下:1.对电弧熔炼铸态MnFe1
学位
新型室温磁制冷材料的研制是当前磁功能材料和制冷技术研究的前沿课题之一。本文分别利用快速凝固甩带工艺和机械合金化的方法制备Mn-Fe-P(Si,Ga)系列化合物,这也是首次系统性的研究该体系中Ga部分以及完全替代Si的工作,其中包括物相结构、磁性、微观表征和磁热性能。此外,还研究了Nb替代Mn对该体系在晶体结构、热滞、居里温度、磁性和磁热性能方面的影响。主要研究内容和结果如下:1.利用快速凝固甩带工
学位
本论文重点围绕两个二能级原子与单模热场相互作用系统的量子特性展开,讨论了不同初始条件下系统的量子纠缠、量子相干性、线性熵、量子关联以及经典关联的时间演化,具体内容如下:1.我们简单介绍了量子纠缠、量子相干性(Cl1)、线性熵(S)、量子失协(QD)、几何量子失协(GQD)以及经典关联(CC)的概念。2.利用全量子理论研究了两个二能级原子与单模热场相互作用的简单模型(其中第一个原子是孤立的,另一个原
学位
社会的高速发展使人们面临着环境污染和能源短缺两大难题,因而对于可持续、可再生且低成本的能源需求一直是各国关注的重点。风能、水能、太阳能等新能源可有效应对这些问题,其中太阳能作为绿色清洁能源备受人们青睐。太阳电池是获取太阳能的一种有效手段,对于太阳电池而言,一般是以高效率、低成本以及长期稳定性为发展指标,其中以高效率为发展前提。目前,晶硅太阳电池因其高效率和良好的稳定性在光伏领域占据主导地位,而当前
学位
本文合成并表征了氨基桥联双芳氧基、多芳氧基配体稳定的三种Co(Ⅱ)配合物、三种Co(Ⅱ)/(Ⅲ)-M(Ⅰ)(M=Na、K、Ag)杂金属配合物,以及三种Co(Ⅱ)/K(Ⅰ)杂金属配合物。合成的三种氨基桥联双芳氧基配体前体分别为:乙醇氨基桥联双酚(L~1H3);二甘醇氨基桥联双酚(L~2H3);N,N-双-2-羟乙基乙二氨基桥联双酚(L~3H4)。两种氨基桥联多芳氧基配体前体分别为:N-甲基乙二氨基桥
学位
目的:前期研究表明补肾解毒方具有良好的辐射防护作用,本研究从大鼠一般生理状况、血清及尿液中氨基酸、酰基肉碱和三羧酸循环中间产物的代谢情况角度,对补肾解毒方的辐射防护作用及相关代谢通路进行进一步探索,初步利用辐射损伤标志物进行代谢通路分析,完善补肾解毒方作为辐射防护剂的辐射防护作用理论。方法:雄性Wistar大鼠60只,适应性喂养3天后随机分为假照射组、2 Gy辐射模型组、2 Gy补肾解毒方干预组、
学位
锌黄锡矿结构的铜锌锡硫硒(CZTSSe)半导体材料因其组成元素丰度高、低毒环保、带隙可调等优势被国内外研究者们所青睐。然而,就目前CZTSSe太阳能电池的发展现状而言,其无掺杂的电池器件获得的最高效率仅有12.7%,相比于母体化合物的铜铟镓硫硒太阳能电池(22.35%)仍然较低。甚至,远低于其肖克利-奎伊瑟极限(~33%),而严重的开路电压亏损(Voc,def)是首要问题。造成这一结果的原因有两点
学位
为满足智能汽车对制动系统的冗余安全要求,基于集成式电控制动系统(Integrated Electronic Braking Control System, IBC)和冗余制动单元(Redundant Brake Unit, RBU)构成的冗余电控制动系统,设计针对电流传感器故障的软件冗余和硬件冗余容错控制方法。首先,分析冗余电控制动系统工作原理,针对IBC中电流传感器故障设计冗余电控制动系统容错控
期刊