稀土離子摻雜的NaYF 4 微/納米晶體的制備及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的研究
發(fā)布時間:2021-10-24 17:41
近幾年來,稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換微/納米晶體由于其獨特的理化性質(zhì)和光學(xué)性能,在激光防偽、三維顯示、硅太陽能電池、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。但是,目前上轉(zhuǎn)換材料的熒光效率普遍較低,怎樣提高材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率是急需解決的問題。另外,上轉(zhuǎn)換熒光材料的形貌與尺寸是制約其應(yīng)用的重要因素,怎樣實現(xiàn)對微/納米尺寸的上轉(zhuǎn)換材料的可控生長也是科研工作者面臨的一個迫切問題。針對以上的問題,本文采用水熱法制備了稀土摻雜的NaYF4微/納米晶體,并且研究了生長條件對樣品的微結(jié)構(gòu)、形貌及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的影響。制備了Yb3+-Er3+共摻雜的NaYF4微/納米晶體。研究了氟離子濃度、反應(yīng)時間、Yb3+離子摻雜量等對樣品的晶相、尺寸及形貌的影響。利用980nm的紅外激光作為激發(fā)光源,在樣品中獲得了綠色及紅色上轉(zhuǎn)換熒光,研究了氟離子濃度及Yb3+離子摻雜量對樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的影響,并對上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理進行了解釋。制備了Cr3+-Yb3+-Er3+三摻雜的NaYF4微/納米晶體。研究了Cr3+離子摻雜濃度對樣品的形貌的影響。通過Cr3+離子的引入,在Yb3+-Er3+共摻雜NaYF4體系中實現(xiàn)了上轉(zhuǎn)換熒光增強效應(yīng)...
【文章來源】:淮北師范大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光與上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料
1.1.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光
1.1.2 上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機制
1.1.3 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料
1.2 稀土離子的主要性質(zhì)
1.2.1 稀土元素及主要的物理、化學(xué)性質(zhì)
1.2.2 稀土離子的電子層結(jié)構(gòu)及發(fā)光性質(zhì)
1.3 稀土摻雜微/納米尺寸上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法
1.3.1 水熱法
1.3.2 高溫固相法
1.3.3 燃燒法
1.3.4 溶膠-凝膠法
1.4 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究進展及其應(yīng)用前景
1.5 論文選題的意義和主要研究內(nèi)容
第二章 Yb~(3+)-Er~(3+)共摻雜 NaYF_4微/納米晶體的制備及上轉(zhuǎn)換發(fā)光
2.1 引言
2.2 樣品的制備
2.2.1 主要實驗試劑
2.2.2 主要實驗儀器
2.2.3 表征和測試手段
2.3 氟離子與稀土離子濃度比對微/納米晶體結(jié)構(gòu)和形貌的影響
2.3.1 實驗部分
2.3.2 實驗結(jié)果表征與分析
2.4 反應(yīng)時間對 NaYF4結(jié)構(gòu)和形貌的影響
2.5 不同 Yb~(3+)離子摻雜濃度對形貌的影響
2.5.1 實驗部分
2.5.2 實驗結(jié)果表征與分析
2.6 氟離子相對于稀土離子濃度變化對上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的影響
2.7 Yb~(3+)摻雜濃度對上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的影響
2.8 本章小結(jié)
第三章 Cr3+摻雜量對 Cr3+-Yb3+-Er3+共摻雜 NaYF4微晶的形貌及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的影響
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.3 實驗結(jié)果與表征
3.3.1 不同 Cr~(3+)離子摻雜濃度對 NaYF_4形貌的影響
3.3.2 不同 Cr~(3+)離子摻雜濃度對 NaYF_4發(fā)光性質(zhì)的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 Tm~(3+)-Yb~(3+)及 Ho~(3+)-Yb~(3+)共摻雜 NaYF_4微晶的上轉(zhuǎn)換發(fā)光
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.3 實驗結(jié)果表征與分析
4.3.1 樣品的 SEM 表征和分析
4.3.2 樣品的 XRD 表征和分析
4.3.3 Tm~(3+)-Yb~(3+)共摻 NaYF_4微晶可見上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)
4.3.4 Ho~(3+)-Yb~(3+)共摻 NaYF_4微晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]反應(yīng)溫度對生物標(biāo)記用Na3ZrF7:Yb3+,Er3+納米探針上轉(zhuǎn)換發(fā)光的影響[J]. 張國海,王倩,張靜,李巖,呂強. 牡丹江醫(yī)學(xué)院學(xué)報. 2014(06)
[2]Yb3+/Tm3+共摻雜Sb2O4熒光粉的制備及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)研究[J]. 李瑞琴,邱建備,楊正文,廖佳燕,吳航俊,賴神風(fēng),宋志國,楊勇,周大成,王榮飛. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(03)
[3]氟化物玻璃在兩束激光作用下的上轉(zhuǎn)化三維立體顯示[J]. 劉名揚,張瑞萍. 中國激光. 2011(10)
[4]稀土摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究進展[J]. 張冬冬,何桂琴. 廣西輕工業(yè). 2011(09)
[5]稀土摻雜材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光[J]. 花景田,陳寶玖,孫佳石,程麗紅,仲海洋. 中國光學(xué)與應(yīng)用光學(xué). 2010(04)
[6]Tm3+/Yb3+:LaF3納米體系中摻雜Yb3+離子對Tm3+離子熒光發(fā)射的影響[J]. 安瑩,姚程,喬曉粉,高當(dāng)麗,田宇,崔敏,鄭海榮. 光子學(xué)報. 2010(03)
[7]上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及發(fā)光效率研究及展望[J]. 杜海燕,楊志萍,孫家躍. 化工新型材料. 2009(09)
[8]上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料研究進展與應(yīng)用[J]. 沈毅,王少艷. 河北理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(01)
[9]稀土離子上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究進展[J]. 烏蘭圖亞. 內(nèi)蒙古石油化工. 2007(12)
[10]Y2O3:Er3+粒子的微波制備(英文)[J]. 賈若琨,和東亮,戴潔,楊文勝,白玉白. 物理化學(xué)學(xué)報. 2007(08)
博士論文
[1]稀土氟化物納米晶的可控合成及應(yīng)用研究[D]. 翟雪松.吉林大學(xué) 2013
[2]非稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料改性納米TiO2可見光催化還原CO2研究[D]. 劉恩周.西北大學(xué) 2012
碩士論文
[1]稀土摻雜氟化物納米發(fā)光材料的制備與性能研究[D]. 郭子軒.中國計量學(xué)院 2014
本文編號:3455697
【文章來源】:淮北師范大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光與上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料
1.1.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光
1.1.2 上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機制
1.1.3 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料
1.2 稀土離子的主要性質(zhì)
1.2.1 稀土元素及主要的物理、化學(xué)性質(zhì)
1.2.2 稀土離子的電子層結(jié)構(gòu)及發(fā)光性質(zhì)
1.3 稀土摻雜微/納米尺寸上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法
1.3.1 水熱法
1.3.2 高溫固相法
1.3.3 燃燒法
1.3.4 溶膠-凝膠法
1.4 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究進展及其應(yīng)用前景
1.5 論文選題的意義和主要研究內(nèi)容
第二章 Yb~(3+)-Er~(3+)共摻雜 NaYF_4微/納米晶體的制備及上轉(zhuǎn)換發(fā)光
2.1 引言
2.2 樣品的制備
2.2.1 主要實驗試劑
2.2.2 主要實驗儀器
2.2.3 表征和測試手段
2.3 氟離子與稀土離子濃度比對微/納米晶體結(jié)構(gòu)和形貌的影響
2.3.1 實驗部分
2.3.2 實驗結(jié)果表征與分析
2.4 反應(yīng)時間對 NaYF4結(jié)構(gòu)和形貌的影響
2.5 不同 Yb~(3+)離子摻雜濃度對形貌的影響
2.5.1 實驗部分
2.5.2 實驗結(jié)果表征與分析
2.6 氟離子相對于稀土離子濃度變化對上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的影響
2.7 Yb~(3+)摻雜濃度對上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的影響
2.8 本章小結(jié)
第三章 Cr3+摻雜量對 Cr3+-Yb3+-Er3+共摻雜 NaYF4微晶的形貌及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)的影響
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.3 實驗結(jié)果與表征
3.3.1 不同 Cr~(3+)離子摻雜濃度對 NaYF_4形貌的影響
3.3.2 不同 Cr~(3+)離子摻雜濃度對 NaYF_4發(fā)光性質(zhì)的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 Tm~(3+)-Yb~(3+)及 Ho~(3+)-Yb~(3+)共摻雜 NaYF_4微晶的上轉(zhuǎn)換發(fā)光
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.3 實驗結(jié)果表征與分析
4.3.1 樣品的 SEM 表征和分析
4.3.2 樣品的 XRD 表征和分析
4.3.3 Tm~(3+)-Yb~(3+)共摻 NaYF_4微晶可見上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)
4.3.4 Ho~(3+)-Yb~(3+)共摻 NaYF_4微晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]反應(yīng)溫度對生物標(biāo)記用Na3ZrF7:Yb3+,Er3+納米探針上轉(zhuǎn)換發(fā)光的影響[J]. 張國海,王倩,張靜,李巖,呂強. 牡丹江醫(yī)學(xué)院學(xué)報. 2014(06)
[2]Yb3+/Tm3+共摻雜Sb2O4熒光粉的制備及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)研究[J]. 李瑞琴,邱建備,楊正文,廖佳燕,吳航俊,賴神風(fēng),宋志國,楊勇,周大成,王榮飛. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(03)
[3]氟化物玻璃在兩束激光作用下的上轉(zhuǎn)化三維立體顯示[J]. 劉名揚,張瑞萍. 中國激光. 2011(10)
[4]稀土摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究進展[J]. 張冬冬,何桂琴. 廣西輕工業(yè). 2011(09)
[5]稀土摻雜材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光[J]. 花景田,陳寶玖,孫佳石,程麗紅,仲海洋. 中國光學(xué)與應(yīng)用光學(xué). 2010(04)
[6]Tm3+/Yb3+:LaF3納米體系中摻雜Yb3+離子對Tm3+離子熒光發(fā)射的影響[J]. 安瑩,姚程,喬曉粉,高當(dāng)麗,田宇,崔敏,鄭海榮. 光子學(xué)報. 2010(03)
[7]上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及發(fā)光效率研究及展望[J]. 杜海燕,楊志萍,孫家躍. 化工新型材料. 2009(09)
[8]上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料研究進展與應(yīng)用[J]. 沈毅,王少艷. 河北理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(01)
[9]稀土離子上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究進展[J]. 烏蘭圖亞. 內(nèi)蒙古石油化工. 2007(12)
[10]Y2O3:Er3+粒子的微波制備(英文)[J]. 賈若琨,和東亮,戴潔,楊文勝,白玉白. 物理化學(xué)學(xué)報. 2007(08)
博士論文
[1]稀土氟化物納米晶的可控合成及應(yīng)用研究[D]. 翟雪松.吉林大學(xué) 2013
[2]非稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料改性納米TiO2可見光催化還原CO2研究[D]. 劉恩周.西北大學(xué) 2012
碩士論文
[1]稀土摻雜氟化物納米發(fā)光材料的制備與性能研究[D]. 郭子軒.中國計量學(xué)院 2014
本文編號:3455697
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