發(fā)布時(shí)間：2021-05-20 04:01

　　稀土離子摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是指吸收兩個(gè)或多個(gè)低能量的光子,發(fā)出高能光子的一種新型熒光材料,它具有毒性低、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、熒光性能好等優(yōu)點(diǎn),因而在生物醫(yī)學(xué)成像、光學(xué)防偽、太陽能電池、光催化等領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值,近年來,成為眾多學(xué)者研究的一個(gè)熱點(diǎn)。在生物檢測領(lǐng)域,位于600-700nm范圍內(nèi)的紅色光穿透生物組織更深,受生物組織散射所損失的能量更少,因此紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光具有更大的生物應(yīng)用價(jià)值,而具有高純度、單波段的紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒更適合作為生物標(biāo)簽。但是由于三價(jià)稀土離子4f-4f能級(jí)之間存在大的非輻射躍遷,很難獲得純紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光,因此制備高性能紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒、改善發(fā)光純度是本論文的研究重點(diǎn)。本文圍繞基質(zhì)氟化物的設(shè)計(jì)和調(diào)控,來調(diào)節(jié)Er3+、Ho3+的紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能,主要開展了如下工作:首先,為了增強(qiáng)Er3+的上轉(zhuǎn)換發(fā)光,并調(diào)整發(fā)光的紅綠比,采用Sc3+摻雜取代基質(zhì)材料中的Gd3+,來調(diào)控稀土發(fā)光中心周圍的晶體場,合成了系列NaGd（1x-）（Scx）F4:Yb/Er納米晶。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著Sc3+的摻入,生成了新的晶相Na3ScF6材料,當(dāng)采用980nm紅外光激發(fā)樣品時(shí),探... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
中文摘要
ABSTRACT
序
第一章 引言
    1.1 稀土發(fā)光材料
        1.1.1 稀土發(fā)光材料的分類
        1.1.2 稀土發(fā)光的優(yōu)點(diǎn)
        1.1.3 稀土發(fā)光材料的制備方法
    1.2 稀土發(fā)光理論
    1.3 上轉(zhuǎn)換發(fā)光能量傳遞方式
        1.3.1 激發(fā)態(tài)吸收(Excited-State Absorption ESA)
        1.3.2 能量傳遞上轉(zhuǎn)換(Energy Transfer Upconversion ETU)
        1.3.3 光子雪崩(Photon Avalanche PA)
    1.4 研究進(jìn)展
        1.4.1 鈧基氟化物的研究進(jìn)展
        1.4.2 紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光的研究進(jìn)展
    1.5 本論文的研究內(nèi)容和意義
        1.5.1 研究的意義
        1.5.2 本文主要工作
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)合成
    2.3 材料測試與表征
        2.3.1 X射線衍射儀(XRD)
        2.3.2 掃描電鏡(SEM)+能譜分析(EDS)
        2.3.3 透射電鏡(TEM)
        2.3.4 熒光光譜儀(PL)
第二章 Er~(3+)摻雜鈧基氟化物的制備及上轉(zhuǎn)換發(fā)光
    3.1 Sc~(3+)摻雜增強(qiáng)NaGd_((1-x))Sc_xF_4:Yb/Er的上轉(zhuǎn)換紅光
    3.2 NaScF_4:Yb/Er的合成及其上轉(zhuǎn)換發(fā)光的調(diào)節(jié)
    3.3 ScF_3、NaScF_4、(NH_4)_2NaScF_6的可控合成與上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能
    3.4 (NH_4)_2NaScF_6的合成與上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能
    3.5 本章結(jié)論
第四章 Ce~(3+)共摻雜對氟化物基質(zhì)中Ho~(3+)上轉(zhuǎn)換紅光的影響
    4.1 LiGdF_4:Yb/Ho/Ce納米棒的紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光及增強(qiáng)
    4.2 NaGdF_4:Yb/Ho/Ce共摻雜體系中Ho~(3+)的上轉(zhuǎn)換紅綠比變化
    4.3 本章結(jié)論
第五章 Mn~(2+)共摻雜氟化物基質(zhì)中Ho~(3+)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性
    5.1 Mn~(2+)摻雜對NaLuF_4:Yb/Ho形貌和發(fā)光性能的影響
    5.2 合成溫度對NaLuF_4:Yb/Ho/Mn納米晶形貌和發(fā)光性能的影響
    5.4 本章結(jié)論
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀博士期間取得成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Yb3+-Tb3+共摻雜β-NaYF4納米晶的上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性研究[J]. 張陽熠,江錫順,董可秀,林其斌,葛秀濤.  中國稀土學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]Er3+/Yb3+共摻NaYF4/LiYF4微米晶體的上轉(zhuǎn)換熒光特性[J]. 高偉,董軍,王瑞博,王朝晉,鄭海榮.  物理學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]X射線晶體學(xué)的百年輝煌[J]. 馬禮敦.  物理學(xué)進(jìn)展. 2014(02)



本文編號(hào)：3197048