納米晶上轉換發(fā)光規(guī)律和單色近紅外上轉換發(fā)光的實現.pdf

1、稀土摻雜上轉換納米發(fā)光材料在上轉換激光器、顯示器件以及生物醫(yī)學等很多領域有著較大的潛在應用價值。其在生物醫(yī)學中作為熒光探針和成像有著突出的優(yōu)點而倍受關注。但是,由于上轉換納米晶的上轉換效率低及單色性差等問題仍限制實際應用。因此,如何提高上轉換納米晶的發(fā)光效率及提高發(fā)光的單色性,具有實際應用意義。本論文主要研究了外界環(huán)境對上轉換納米晶光學性質的影響及高效的單色近紅外光的實現問題。
　　研究了外界環(huán)境對納米晶光學性質的影響規(guī)律。通過建

2、立薄殼模型,分析殼厚對發(fā)光薄殼的影響。利用溶劑熱方法制備了一系列NaYF4/NaYF4:Yb20％,Er2%/NaYF4核殼結構納米晶;改變同質殼厚,得到了八種不同尺寸的納米晶;通過TEM和XRD對所制備的核殼結構納米晶進行了形貌和結構表征,證實得到了尺寸均一、分散性較好的六角晶相的納米晶;測量了不同殼厚納米晶的熒光光譜,并得到了隨殼層厚度增加,發(fā)光強度呈e指數增加的規(guī)律;分析確定了3nm殼厚就可有效地屏蔽外界環(huán)境的作用,核殼結構可以使

3、上轉換發(fā)光效率提高300倍;通過熒光和激發(fā)光功率關系和穩(wěn)態(tài)速率方程理論分析,闡明了Er3+摻雜的上轉換發(fā)射與稀土離子能級性質間的關系;通過時間分辨光譜分析,驗證了測量結果的正確性。
　　開展了高效單色近紅外光的設計研究。合成并研究了以NaYbF4為基質的不同Tm3+摻雜的納米晶的光學性質,通過改變Tm3+摻雜,得到了隨著Tm3+摻雜的增加,單色性呈e指數形式增長,發(fā)光強度呈e指數形式減弱的規(guī)律。即使可見光熒光猝滅,紅外光熒光單色性