【摘要】：上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料引起了產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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(zhuǎn)換微納米晶,研究了其生長機理和上轉(zhuǎn)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(chǎn)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(chǎn)生的紫外光和藍光上轉(zhuǎn)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(diào)控產(chǎn)物上轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換發(fā)光的本質(zhì)。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(chǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響,探究了上轉(zhuǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)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(jīng)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(zhì)量比下產(chǎn)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(zhì)量比為得的產(chǎn)物只有立方相 BiF3的衍射峰和四方相 BiOF 的衍射峰，說明產(chǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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