【摘要】：上轉換發(fā)光材料引起了產業(yè)界和科技界極大的興趣,相比于有機染料和半導體微納米晶體,它們表現出獨特的化學和光學性能,如毒性低、斯托克斯位移大、量子產率高、壽命長、背景發(fā)光弱以及抗光漂性良好等。本論文采用低溫熔鹽法制備稀土氟化物上轉換微納米晶,研究了其生長機理和上轉換發(fā)光機理,主要的研究結果如下。1.以硝酸銨為助熔劑,采用低溫熔鹽法合成了平均直徑為30nm的近球形的立方相Ba Gd F_5:Er~(3+)/Yb~(3+)納米晶體,探究了反應溫度和摻雜離子濃度對產物晶型結構、粒徑大小、表面形貌和發(fā)光性能的影響,確定了Er~(3+)和Yb~(3+)的最佳摻雜濃度分別為2mol%和20mol%。實驗中引入了三價態(tài)的Ce~(3+),制備出了三種離子摻雜的立方相Ba Gd F_5:Ce~(3+)/Er~(3+)/Yb~(3+)納米晶,確定了Ce~(3+)最佳摻雜濃度10mol%。實驗中摻雜Ce~(3+)后,首次觀察到發(fā)光中心(Er~(3+))~4G_(7/2)/~2K_(15/2)/~4G_(9/2)→~4I_(15/2),~4F_(3/2)/~4F_(5/2)→~4I_(13/2)和~4I_(15/2)/~4G_(7/2)/~2K_(15/2)/~4G_(9/2)→~4I_(13/2)能級躍遷產生的紫外光和藍光上轉換發(fā)射峰。本研究不僅提出了一種通過改變摻雜離子的濃度來合理調控產物上轉換發(fā)光(紅光、藍光、紫外光)的方法,而且有助于更好地理解上轉換發(fā)光的本質。2.以硝酸銨為助熔劑,通過低溫熔鹽法合成了六方相NaBiF_4:Er~(3+)/Yb~(3+)微納米晶體,探討了反應時間、反應溫度、Na F和NH_4NO_3的用量對產物晶型結構、形貌和粒徑大小的影響,確定了Er~(3+)和Yb~(3+)的最佳摻雜濃度分別為3mol%和20mol%。本實驗詳細研究了產物形貌結構、粒徑大小、摻雜離子的濃度、激發(fā)光功率和光源溫度對上轉換發(fā)光性能的影響,探究了上轉換發(fā)光過程中Bi~(3+)和Er~(3+)之間的能量傳遞。NaBiF_4:3mol%Er~(3+)/20mol%Yb~(3+)在幾毫瓦泵浦功率下能發(fā)出很強烈的綠光。通過測試產物的激發(fā)光譜、發(fā)射光譜和熒光衰減曲線證實了Bi~(3+)和Er~(3+)之間的確存在能量傳遞。該研究工作不僅提供了一種新的合成鉍基氟化物上轉換材料的方法,而且也有助于更好地理解Bi~(3+)對Er~(3+)能量傳遞過程的影響。
【學位授予單位】：江西財經大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN205;TB383.1
【圖文】：

熔鹽法合成原理示意圖

2 立方相 BaGdF5:2mol%Er3+/20mol%Yb3+的電鏡圖 (a) 掃描電鏡(b) 透射電鏡圖 (c) 高分辨率透射電鏡圖 (d) 選區(qū)掃描電鏡圖c）中可以看出，晶格條紋清晰完整，所有條紋均平行離為 0.345nm，對應立方相 BaGdF5（111）晶面，晶體為

圖 4.2 不同 NaF/Ln 摩爾質量比下產物的掃描電鏡圖 (a) NaF/Ln=3 (b) NaF/Ln=4(c) NaF/Ln=5 (d) NaF/Ln=6 (e) NaF/Ln=8由圖 4.1 可知，當 NaF 與 Ln(NO3)3（以下簡稱 NaF/Ln）的摩爾質量比為得的產物只有立方相 BiF3的衍射峰和四方相 BiOF 的衍射峰，說明產物

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 曾偉;周時鳳;徐時清;邱建榮;;基于上轉換熒光的三維立體顯示[J];激光與光電子學進展;2007年03期

相關碩士學位論文 前1條

1 陶占東;頻率上轉換熒光光譜技術及其在生物大分子動力學中的應用[D];華東師范大學;2013年

本文編號：2767431