【摘要】：本文以內(nèi)核NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+),殼層NaGdF_4:Eu~(3+)為研究對象,分別研究兩者的上轉(zhuǎn)換和下轉(zhuǎn)換發(fā)光性能。然后,在內(nèi)核NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)納米材料表面包覆Na_(4-3x)Gd_xF_4:Eu_(0.02)~(3+)(x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和0.6)殼層材料,通過調(diào)節(jié)殼層材料中Gd~(3+)離子含量,來研究Gd~(3+)含量對納米熒光復合材料下轉(zhuǎn)換發(fā)光、上轉(zhuǎn)換發(fā)光和磁性的影響。首先,以Na YF4為基質(zhì)材料,以Yb~(3+)和Er~(3+)為敏化劑和激活劑,采用熱解法合成納米熒光材料。通過TEM和XRD對納米材料的形貌和晶體結(jié)構(gòu)進行表征,通過熒光光譜來研究其上轉(zhuǎn)換發(fā)光;以NaGdF_4為基質(zhì)材料,以Eu~(3+)為激活劑,采用熱解法合成殼層材料,研究納米級NaGdF_4:Eu~(3+)的下轉(zhuǎn)換發(fā)光。實驗發(fā)現(xiàn):在980nm激光激發(fā)下,NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)納米粒子在550和660 nm處實現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光;在直接激發(fā)(激發(fā)波長:394 nm)和基質(zhì)激發(fā)(274 nm)下,NaGdF_4:Eu~(3+)納米粒子獲得良好的下轉(zhuǎn)換發(fā)光。其次,以NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)納米粒子為內(nèi)核,在其表面包覆Na_(4-3x)Gd_xF_4:Eu_(0.02)~(3+)(x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5和0.6)殼層,合成系列核-殼型納米復合材料。通過對其形貌、結(jié)構(gòu),上/下轉(zhuǎn)換發(fā)光以及磁性的表征,研究了殼層中Gd~(3+)含量對該復合材料光致發(fā)光和磁性的影響。實驗發(fā)現(xiàn):1、殼層材料中的Gd~(3+)含量對納米復合材料的下轉(zhuǎn)換發(fā)光有一定的影響。在層材料中,Gd~(3+)含量為50 mol%時,下轉(zhuǎn)換發(fā)光強度達到最大值。2、表面包覆外殼層后,納米復合材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度均明顯增強,其原因主要是包覆殼層能夠削弱內(nèi)核材料的表面效應,有利于上轉(zhuǎn)換發(fā)光。值得注意的是,在本實驗中,Gd~(3+)含量為50 mol%時,納米復合材料的下轉(zhuǎn)換發(fā)光達到最大,而其上轉(zhuǎn)換發(fā)光也最強。其原因歸結(jié)于:50 mol%Gd~(3+)含量一方面能促使殼層基質(zhì)中摻雜的激活劑Eu~(3+)處于最佳的微晶體場環(huán)境中,有利于復合材料中Eu~(3+)的下轉(zhuǎn)換發(fā)光;另一方面,這種Gd~(3+)含量又會促進“殼-核”結(jié)構(gòu)間形成更強的配位場,使納米復合材料表面處于“休眠”狀態(tài)的敏化劑Yb~(3+)和激活劑Er~(3+)“復活”,進而極大地增強了復合材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光。3、Gd~(3+)含量還會影響納米復合材料的磁性。納米復合材料的順磁特性會隨著殼層中Gd~(3+)含量的增多而增強。
[Abstract]:In this paper, the upconversion and downconversion luminous properties of kernel NaYF_4:Yb~ (3), Er~ (3) and shell NaGdF_4:Eu~ (3) are studied respectively. Then, in the core NaYF_4:Yb~ (3), Er~ (3) nanomaterials are coated with Na_ (4 鈮，

本文編號：2478503