稀土-過渡金屬共摻氟化物的制備及其上轉(zhuǎn)換發(fā)光.pdf

1、稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料由于在生物熒光標記、三維立體顯示、防偽技術(shù)、光伏電池以及上轉(zhuǎn)換激光器等領(lǐng)域有著潛在的用途，受到越來越多的關(guān)注。目前，上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料基質(zhì)中，氟化物由于其聲子能量低，化學(xué)穩(wěn)定性高的特性是理想的上轉(zhuǎn)換基質(zhì)材料。在此背景下，本文以NH4F為氟源，采用溶劑熱法成功制備了MnF2∶ Er3+，Yb3+、BaLnF5∶ Yb3+, RE3+(Ln=Y, Ce, Gd, Lu; RE=Er3+, Ho3+, Tm3+)上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，

2、制備了一系列不同Mn2+離子摻雜量BaLnF5∶Yb3+，Ho3+/Tm3+(Ln=Ce、Gd、Lu)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，探討了Mn2+離子摻雜量對上轉(zhuǎn)換發(fā)光的影響。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　在溶劑熱條件下，n(RE3+)∶n(F)=1∶10、5％PEI乙二醇溶液為溶劑時，能制備出晶相純正，形貌規(guī)則粒徑均勻，發(fā)光性能優(yōu)異的截角八面體狀的MnF2∶ Er3+，Yb3+納米晶。在980nm激光激發(fā)下，樣品的發(fā)射峰位于525nm、53

3、9nm和650nm處，其中650nm處的紅發(fā)射最強。
　　填充度50％，以5％PEI乙二醇溶液作為溶劑，n(Yb3+)∶n(Er3+)=9∶1,在200℃下反應(yīng)14 h時，能得到發(fā)光效率高的純相球狀BaYF5∶Yb3+，Er3+納米晶，屬于四方晶系;并將此合成條件應(yīng)用于其他同系列的稀土氟化物BaLnF5∶ Yb3+，Er3+的合成中，生成的產(chǎn)物均為純相。
　　合成了BaLnF5∶Yb3+，RE3+（Ln=Ce，Gd，Lu;

4、RE=Er3+，Ho3+，Tm3+）上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，樣品的粒徑隨著BaLnF5基質(zhì)中Ln3+離子的原子序數(shù)的增加而增大，BaCeF5∶Yb3+，Er3+，BaGdF5∶Yb3+，Tm3+和BaLuF5∶Yb3+，Ho3+三種上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的發(fā)光強度最高，在980nm激光激發(fā)下，肉眼能夠觀察到BaCeF5∶ Yb3+，Er3+發(fā)出紅光，BaGdF5∶Yb3+，Tm3+發(fā)出藍光，BaLuF5∶Yb3+，Ho3+發(fā)出綠光。
　　Mn2+

5、離子的摻雜會引起納米粒子發(fā)光強度的改變，在Ba1-xLnF5∶ Yb3+，Ho3+，Mn2+x(Ln=Ce、Gd、Lu)納米材料中，Mn2+離子能夠抑制綠光發(fā)射，提高紅光發(fā)射強度，當Mn2+離子的摻雜量為x=0.3時，這三種上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的紅光強度達到最高值。在Ba1-xCeF5∶Yb3+，Tm3+，Mn2+x和Ba1-xLuF5∶Yb3+，Tm3+，Mn2+x中， x=0.3時，800nm附近的近紅外發(fā)光發(fā)光強度最強;Ba1-xGdF