稀土摻雜NaYF4納米晶的制備及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能.pdf

1、上轉(zhuǎn)換材料主要是摻稀土元素的固體化合物，利用稀土元素的亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)特性，可以吸收多個(gè)低能量的長(zhǎng)波輻射，經(jīng)過光子加和后發(fā)出高能的短波輻射，從而可使人眼看不見的紅外光變?yōu)榭梢姽?。氟化物因其禁帶寬度大，短波?cè)吸收邊波長(zhǎng)短，聲子能量小，紅外吸收邊波長(zhǎng)長(zhǎng)，所以氟化物作為上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料發(fā)光效率高。因此氟化物基質(zhì)材料使研究者們很關(guān)注，特別是六方相NaYF4是目前人們發(fā)現(xiàn)的最有效的上轉(zhuǎn)換納米材料。本文考察了烘干溫度、烘干時(shí)間、Y2O3的摻量對(duì)納米晶結(jié)構(gòu)的

2、影響。以NaYF4作為上轉(zhuǎn)換基質(zhì)材料，探討了在980nm激光器激發(fā)下稀土摻雜NaYF4的上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性，摻雜稀土元素不同、Ho3+離子濃度對(duì)其上轉(zhuǎn)換發(fā)光的影響，并且研究了8-羥基喹啉的摻雜對(duì)NaYF4：Ho3+/Yb3+和NaYF4：Ho3+/Yb3+/Er3+具發(fā)光的影響。
　　 本論文制備NaYF4為基質(zhì)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，采用水熱法制備了純NaYF4納米晶，NaYF4：Ho3+/Yb3+和NaYF4：Yb3+/Ho3+/Er

3、3+納米晶，還用8-羥基喹啉模板試劑制備NaYF4：Ho3+/Yb3+和NaYF4：Ho3+/Yb3+/Er3+樣品。
　　 利用通過X射線衍射、能譜、掃描電鏡及透射電鏡對(duì)純NaYF4、NaYF4：Ho3+/Yb3+和NaYF4：Ho3+/Yb3+/Er3+納米晶進(jìn)行表征。結(jié)果表明純NaYF4樣品大多是粒徑較大的球形顆粒，直徑約為80nm，有團(tuán)聚現(xiàn)象，隨著合成時(shí)間的加長(zhǎng)，晶粒長(zhǎng)大，保溫24小時(shí)長(zhǎng)成納米棒。在NaYF4：Ho3+/

4、Yb3+樣品中可以明顯的觀察到有許多直徑在50nm顆粒，與純NaYF4相比較，顆粒非常細(xì)小，粒徑比較均勻，樣品顆粒形態(tài)多呈圓球形或橢球形。在常溫下選用中心波長(zhǎng)為980nm、最大輸出功率500mW二極管激光器作激發(fā)光源測(cè)定樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能，結(jié)果顯示：在NaYF4：Ho3+/Yb3+樣品的上轉(zhuǎn)換熒光光譜中觀察到543nm綠光和648nm紅光，且綠光的發(fā)射強(qiáng)度約是紅光的3倍。在NaYF4：Ho3+/Yb3+/Er3+樣品的上轉(zhuǎn)換熒光光譜中