最近幾年,稀土摻雜氟化物納米材料以其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)在發(fā)光顯示、光催化、生物成像、激光器、非接觸性式高靈敏溫度傳感器及太陽能電池等領(lǐng)域具有巨大潛在的應(yīng)用前景。探索新型稀土氟化物納米材料、開發(fā)新的制備方法、調(diào)節(jié)和控制納米材料的形貌、尺寸及晶體生長(zhǎng)過程,研究其生長(zhǎng)機(jī)制,從而優(yōu)化其光學(xué)性能并使之在光電子器件方面獲得應(yīng)用與突破,不僅具有非常重要的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值,同時(shí)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。在稀土氟化物基質(zhì)中引入合適的三價(jià)鑭系離子,借助摻雜與基質(zhì)種類不同的改性雜質(zhì),有望提升該類材料的光學(xué)性質(zhì)和光溫傳感性能,受到研究者廣泛關(guān)注。另外,有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）因其具有適宜的帶隙寬度、載流子擴(kuò)散距離和壽命長(zhǎng)、雙極性電荷傳輸性能、可溶液加工、低成本等引起了國內(nèi)外科技工作者的研究興趣。然而,第三代薄膜太陽能電池僅在太陽光譜的可見光區(qū)域具有明顯的吸收,這限制了它們的功率轉(zhuǎn)換效率。而且,亞帶隙光子的傳輸損耗嚴(yán)重阻礙了當(dāng)前光伏電池的性能。為了克服這些問題,稀土摻雜的發(fā)光材料是將這些透射損耗的亞帶隙光子轉(zhuǎn)換為器件活性層半導(dǎo)體帶隙以上光子的理想途徑�；谙⊥辽限D(zhuǎn)換納米材料（UCNCs）以上特點(diǎn),本論文... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

各種上轉(zhuǎn)換過程的能級(jí)圖：（a）ESA,（b）ETU,（c）PA,and（d）

2020屆華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文11上述方法簡(jiǎn)述如下。1.4.1熱分解方法熱分解方法所涉及各個(gè)步驟如圖1.4顯示[53]。常用的前驅(qū)體是金屬三氟乙酸鹽，溶劑可以是1-十八烯（ODE），表面活性劑是油酸（OA）、油胺（OAM），通常含有長(zhǎng)鏈烴官能團(tuán)可以防止納米粒子團(tuán)聚。單分散納米磷光體形成的關(guān)鍵是三氟乙酸金屬的快速分解產(chǎn)生了成核的爆發(fā)。試驗(yàn)中用到的容劑、反應(yīng)過程中溫度和反應(yīng)時(shí)間會(huì)影響晶粒的質(zhì)量，可以從熱分解過程中獲得具有窄分布尺寸、良好結(jié)晶度和優(yōu)異光學(xué)性質(zhì)的高質(zhì)量UCNCs。熱分解策略的缺點(diǎn)是快速成核或生長(zhǎng)過程，可能在合成的UCNCs中產(chǎn)生更多的缺陷，從而導(dǎo)致相對(duì)較低的上轉(zhuǎn)換量子產(chǎn)率。圖1.4高溫?zé)岱纸庵苽銾CNCs示意圖[53]Figure1.4SchematicillustrationofthegrowthofUCNCsusingthethermolysisstrategy[53]Yan課題組首先開發(fā)的OA和ODE的熱分解法，合成了高度單分散的LaF3納米粒子[54]。此后，人們用該方法合成了各種高質(zhì)量的鑭系元素?fù)诫sNaYF4UC納米顆粒。例如，Capobianco等報(bào)道在OA和ODE中通過金屬三氟乙酸前驅(qū)體

2020屆華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文14散[65]。用羥基乙叉二膦酸（HEDP）為配體制備15nm左右的α-NaYF4:Yb,Er及α-NaYF4:Yb,Tm在表面處理處理后，納米顆粒可以分散在二甲亞砜或水中[66,67]。這些方法具有易于操作、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，因而在眾多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。然而，由于其反應(yīng)過快，通過此法合成的樣品往往結(jié)晶不佳，因此，要想獲得高亮度熒光的上轉(zhuǎn)換材料，一般需要后續(xù)的熱處理過程[68]。制備上轉(zhuǎn)換納米顆粒的方法不同，產(chǎn)率也會(huì)變化，相同質(zhì)量的納米顆粒之間無可比性，現(xiàn)價(jià)段對(duì)合成產(chǎn)率的評(píng)估研究較少，因此，還需要作一些深入研究材料制備。當(dāng)前面臨的一項(xiàng)挑戰(zhàn)是，高效發(fā)光的納米顆粒與尺寸大小有關(guān)，但尺寸的減小常面臨上轉(zhuǎn)換效率的降低，兩者很難兼顧。1.5上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的溫度敏感特性1.5.1熒光強(qiáng)度比測(cè)溫原理圖1.6熱耦合能級(jí)示意圖Figure1.6Schemepresentingthethermalcouplingenergy-level溫度是一項(xiàng)基本的熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)，在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中其測(cè)量值的準(zhǔn)確性和精度的確定具有重要的參考價(jià)值。在眾多的非接觸式光學(xué)測(cè)溫技術(shù)中，熒

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Cr3+-Yb3+-Er3+共摻雜NaYF4微管的制備及上轉(zhuǎn)換發(fā)光[J]. 朱光平,馮哲,代凱,劉親壯,劉忠良,張永興,陳三.  材料導(dǎo)報(bào). 2016(S2)



本文編號(hào)：3418159