鉺鐿共摻二氧化釩的制備及其上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的研究.pdf

1、VO2的相變特性使其能夠應(yīng)用于智能材料領(lǐng)域，在該基質(zhì)中摻雜稀土離子，將會(huì)使這種材料既有智能調(diào)節(jié)作用又具有上轉(zhuǎn)換發(fā)光的性質(zhì)，能夠有更廣泛的應(yīng)用。本文通過水熱法制備及高溫退火處理得到Er3+/Yb3+/VO2(M)粉體，結(jié)合XRD、SEM、拉曼等測(cè)試研究了該上轉(zhuǎn)換發(fā)光體系的制備工藝以及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能，探究了Er3+離子、Yb3+離子、溫度對(duì)上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響，并對(duì)該體系的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)制進(jìn)行分析。最后用MS軟件對(duì)VO2(M)、相變之后的VO

2、2(R)以及稀土摻雜的VO2(M)的電子結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算和分析。
　　通過正交試驗(yàn)確定了水熱合成VO2(B)樣品的最佳工藝條件：V2O5與草酸的比例為1:2，水熱反應(yīng)溫度為180 ℃，反應(yīng)時(shí)間為24h，將得到的樣品在600 ℃下煅燒4h得到VO2(M)。XRD結(jié)果表明摻雜的稀土離子沒有改變樣品的晶體結(jié)構(gòu)，拉曼光譜測(cè)試可以看出VO2(M)的聲子能量較低，有利于上轉(zhuǎn)換發(fā)光。
　　在980nm激光的激發(fā)下，研究了Er3+/

3、Yb3+/VO2(M)樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)光情況。測(cè)試結(jié)果表明在525nm(2H11/2→4I15/2)，555nm(4S3/2→4I15/2)處有上轉(zhuǎn)換綠光的發(fā)射峰，在660nm(4F9/2→4I15/2)處有紅光的發(fā)射峰。在該體系中，綠色熒光的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于紅色熒光的強(qiáng)度，所以認(rèn)為該體系發(fā)出上轉(zhuǎn)換單色綠光。
　　對(duì)Er3+/Yb3+/VO2(M)樣品進(jìn)行熱重的測(cè)試，結(jié)果表明摻雜之后相變溫度（Tc）為41.4 ℃，低于文獻(xiàn)報(bào)道的68 ℃