本論文基于本課題組已成功研制氧化鋯纖維的基礎(chǔ)上,依據(jù)稀土離子熱耦合能級熒光強(qiáng)度比技術(shù)探索氧化鋯基熒光纖維的溫度傳感性質(zhì);并從能量傳遞和優(yōu)化基質(zhì)晶格結(jié)構(gòu)兩種有效可行的方式探究氧化鋯基熒光纖維布和鈦鈮酸鑭基熒光粉提高熒光強(qiáng)度和發(fā)光效率的途徑。本論文主要研究內(nèi)容如下:一、ZrO2:RE3+(RE=Er3+,Ho3+/Yb3+)熒光纖維溫度傳感性質(zhì)氧化鋯作為一種隔熱材料,具有良好的熱穩(wěn)定性,抗化學(xué)腐蝕性,抗氧化,不揮發(fā),無毒無污染的特點(diǎn),并且具有較低的聲子能量,這些都使其可以作為上轉(zhuǎn)換熒光材料中的基質(zhì)。(1)通過溶膠-凝膠法合成了 ZrO2:0.2 mol%Er3+和 ZrO2:0.5 mol%Ho3+,10 mol%Yb3+前驅(qū)體紡絲液,通過靜電紡絲技術(shù)和后期熱處理過程制備了稀土離子摻雜氧化鋯纖維。表征了其晶體結(jié)構(gòu)和形貌,ZrO2:0.2 mol%Er3+為單斜相,ZrO2:0.5 mol%Ho3+,10 mol%Yb3+為四方相,纖維直徑約為1～1.5μm。(2)依據(jù)稀土離子熱耦合能級熒光強(qiáng)度比測溫原理研究了其在不同溫度下的變溫上轉(zhuǎn)換光譜與溫度的依賴關(guān)系。稀土離子Er3+的熱耦合能級為2H...

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 稀土摻雜光致發(fā)光材料概述
    1.2 稀土摻雜氧化物在光溫傳感領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用
        1.2.1 光學(xué)溫度傳感的研究意義
        1.2.2 基于熒光技術(shù)的非接觸式溫度探測方法
    1.3 稀土發(fā)光材料熒光強(qiáng)度比測溫技術(shù)及其研究進(jìn)展
        1.3.1 熒光強(qiáng)度比測溫技術(shù)
        1.3.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
    1.4 稀土發(fā)光材料熒光增強(qiáng)及其研究進(jìn)展
        1.4.1 熒光增強(qiáng)的必要性
        1.4.2 稀土發(fā)光材料熒光增強(qiáng)研究進(jìn)展
    1.5 本論文的研究目標(biāo)、研究思路和研究內(nèi)容
        1.5.1 研究目標(biāo)
        1.5.2 研究思路
        1.5.3 研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 用于溫度傳感的ZrO₂: RE³⁺纖維上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性研究
    2.1 引言
    2.2 熒光強(qiáng)度比(Fluorescence Intensity Ratio,FIR,R)理論
    2.3 ZrO₂: RE³⁺纖維的制備與表征
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.3.2 測試與表征
        2.3.3 結(jié)構(gòu)與形貌
    2.4 ZrO₂: 0.2 mol% Er³⁺纖維的變溫上轉(zhuǎn)換性質(zhì)
        2.4.1 ZrO₂: 0.2 mol% Er³⁺纖維低溫上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度比測溫
        2.4.2 ZrO₂: 0.2 mol% Er³⁺纖維高溫上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度比測溫
    2.5 ZrO₂: 0.5 mol% Ho³⁺,10 mol% Yb³⁺纖維的高溫上轉(zhuǎn)換性質(zhì)
    2.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 Yb³⁺共摻雜對ZrO₂: Er³⁺纖維布的室溫上轉(zhuǎn)換熒光增強(qiáng)和波長調(diào)節(jié)性質(zhì)研究
    3.1 引言
    3.2 氧化鋯纖維布材料的制備與表征
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.2 測試與表征
        3.2.3 結(jié)構(gòu)與形貌
    3.3 ZrO₂:x mol% Er³⁺,y mol% Yb³⁺纖維布的顏色可控上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 Bi³⁺/Li⁺對LaNbTiO₆: Ho³⁺和LaNbTiO₆: Er³⁺熒光粉的熒光增強(qiáng)性質(zhì)研究
    4.1 引言
    4.2 LaNiTiO₆: Re³⁺熒光粉的制備與表征
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.2 測試與表征
        4.2.3 結(jié)構(gòu)與形貌
    4.3 Ho³⁺/Bi³⁺摻雜LaNbTiO₆熒光粉的下轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)研究
        4.3.1 結(jié)構(gòu)與形貌
        4.3.2 LaNbTiO₆:x mol% Ho³⁺,y mol% Bi³⁺熒光粉的下轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)
    4.4 Er³⁺/Li⁺摻雜LaNiTiO₆熒光粉的下轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)研究
        4.4.1 結(jié)構(gòu)與形貌
        4.4.2 LaNbTiO₆:x mol% Er³⁺,y mol% Li⁺熒光粉的下轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    5.3 有待深入研究的問題
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
攻讀博士學(xué)位期間所獲獎(jiǎng)勵(lì)
附錄: 論文原文(英文)
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3881921