【摘要】：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,實現(xiàn)可控合成形貌規(guī)整均一、分散性優(yōu)良的納米材料一直是功能材料能否投入使用的基本要求。眾所周知,功能材料的性能不僅與化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)有關(guān),還與材料的微觀形貌、粒子尺寸和空間維度密切相關(guān)。本學(xué)位論文通過以尿素為沉淀劑的均勻沉淀法合成了 Y203:Eu3+,Lu2O3:Eu3+和Lu2O3:Yb3+/Er3+納米球。我們闡述了納米球的制備工藝、微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)與其上/下轉(zhuǎn)換光學(xué)性質(zhì)。(1)采用均勻沉淀法通過改變稀土離子與尿素的摩爾比合成了粒徑分別為80nm、55nm和40nm的Y2O3:Eu3+納米球樣品。通過X射線衍射、場發(fā)射掃描電鏡和發(fā)光光譜對不同尺寸納米球的晶體結(jié)構(gòu)、微觀形貌和發(fā)光性質(zhì)做了分析,對Y203:Eu3+納米球的生長過程進(jìn)行了研究。根據(jù)Judd-Ofelt理論,利用Eu3+的發(fā)射光譜和熒光衰減等數(shù)據(jù),計算了不同粒徑樣品的光學(xué)躍遷強(qiáng)度參數(shù)。最后分析了 5D0能級熒光發(fā)射與溫度之間的依賴關(guān)系,結(jié)果證明了熒光溫度猝滅行為符合Crossover過程并且獲得了不同粒徑樣品的激活能。(2)采用均勻沉淀法合成了不同濃度Eu3+摻雜的Lu203納米球,通過X射線衍射技術(shù)對樣品的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。樣品的光譜包含550nm-750nm波長范圍內(nèi)的一系列譜線銳利的發(fā)射峰,它們源自于激活劑Eu3+的5D1,0→7FJ躍遷。此外,其發(fā)光強(qiáng)度和熒光壽命隨著Eu3+濃度的增加而發(fā)生變化,這歸因于Eu3+之間的能量傳遞。在300-750 K范圍內(nèi)我們測量了樣品的發(fā)射光譜,證明了Crossover過程是Eu3+溫度淬滅行為的主要機(jī)制并且獲得了激活能。計算了 Lu203:1 mol%Eu3+納米球的 Judd-Ofelt 參數(shù)。(3)采用均勻沉淀法成功合成了不同粒徑分布且具有高純度的紅光發(fā)射Lu2O3:Yb3+/Er3+納米球樣品。通過改變尿素與稀土離子的摩爾比,所得樣品的粒徑分別為35nm、75nm、100nm和160nm。從傅里葉變換紅外光譜和熱重分析的結(jié)果來看,進(jìn)一步證實了我們對于化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的推測。在980和1550nm二極管激光器的激發(fā)下,Lu2O3:Yb3+/Er3+樣品呈現(xiàn)出尺寸依賴性上轉(zhuǎn)換發(fā)光。最后,詳細(xì)討論了尺寸依賴性上轉(zhuǎn)換過程可能的物理機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O482.31

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2553788