BaLnF5(Ln=Lu,La,Sc)上轉(zhuǎn)換納米晶的可控合成及其光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、稀土上轉(zhuǎn)換熒光材料具有獨(dú)特的反斯托克斯光學(xué)性質(zhì)，其中稀土氟化物具有低的聲子能量(<400 cm-1)，高的光學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性，在固體激光、彩色顯示、生物醫(yī)學(xué)等方面具有巨大的應(yīng)用前景。目前，三價(jià)鑭系離子摻雜的上轉(zhuǎn)換稀土氟化物具有非常獨(dú)特的光磁雙功能性，因而其作為生物探針應(yīng)用于生物成像的研究比較熱門。理想的生物成像探針，尤其是能應(yīng)用于細(xì)胞成像的上轉(zhuǎn)換熒光納米晶需要其顆粒大小均勻、尺寸小、發(fā)光效率高。因此，探索一種簡便的方法來合成分散性和均勻性

2、好、形貌大小可調(diào)和上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率高的納米晶非常具有現(xiàn)實(shí)意義。本文的主要研究工作是用溶劑熱法可控合成幾種超細(xì)單分散的稀土氟化物納米晶，通過改變鑭系離子摻雜的比例來調(diào)節(jié)納米晶的形貌、尺寸、晶相和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能。主要研究內(nèi)容如下：
　　1.采用水熱法制備出顆粒尺寸小于10 nm的BaLuF5納米晶。在反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間相同的條件下，研究了Gd3+含量對Yb3+/Er3+共摻的BaLuF5納米晶的晶粒尺寸、形貌和發(fā)光性能的影響。改變 Gd

3、3+和 Tm3+摻雜的比例，測試了Gd3+/Tm3+/Yb3+共摻的BaLuF5納米晶在980納米激發(fā)下的上轉(zhuǎn)換熒光光譜。在摻雜30％ Gd3+和1％ Tm3+時(shí)，BaLuF5納米晶發(fā)射的近紅外光強(qiáng)度達(dá)到最大。
　　2.通過溶劑熱法制備了一系列超細(xì)并且單分散的 BaLaF5:Yb3+/Er3+/Mn2+納米顆粒。探索了產(chǎn)物的晶相、尺寸、形貌和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能隨著 Mn2+含量改變的變化規(guī)律，同時(shí)還對Yb3+/Er3+/Mn2+的發(fā)光

4、機(jī)制進(jìn)行了探討。隨著Mn2+含量的不斷變化，BaLaF5納米晶的發(fā)光顏色能由純黃色調(diào)到黃綠色。
　　3.油酸作為表面活性劑，用溶劑熱法合成了不同形貌的BaScF5:Yb3+/Er3+/Mn2+納米晶。研究了 Mn2+摻雜量對 BaScF5納米晶的晶相、形貌、尺寸和上轉(zhuǎn)換發(fā)光性的影響。當(dāng)Mn2+含量不大于10％時(shí)，此時(shí)的納米晶由小的納米顆粒和大的納米片組成。隨著 Mn2+摻入量的不斷增加，得到超細(xì)的BaScF5納米晶。在Mn2+摻入