Er和Yb共掺杂稀土氧化物上转换纳米材料的制备及性能研究

发布时间：2018-03-19 03:21

  本文选题：上转换　切入点：发光材料　出处：《北京化工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：上转换纳米材料具有独特而优越的发光性能,因而在生物成像、离子检测、医疗诊断等诸多领域颇受关注,并成为发光材料的研究前沿。Yb3+和Er3+共掺杂的CeO2、La2O3理化性能稳定、声子能量较低,是重要的稀土氧化物上转换材料。本文研究了3种不同结构的Er、Yb掺杂的稀土氧化物上转换纳米材料的制备及发光性能,并探索了CeO2:Er/Yb@SiO2:RBH体系用于生物环境中铜离子的检测的可能性。主要研究内容如下：八面体结构的CeO2:Er/Yb的制备和荧光性能研究。利用水热法制备了八面体结构的CeO2:Er/Yb,并在700 ℃,750℃和800℃下进行煅烧。通过对不同Yb3+掺杂比例和煅烧温度的材料进行上转换性能、微观结构和表面氧物种分布的分析,研究了上述因素对上转换荧光性能的影响,以及材料的上转换发光机理。研究发现,适当的Yb3+掺杂比例、较高的煅烧温度和较高的表面吸附氧,更加利于上转换发光。通过界面反应的溶剂热法制备CeO2:Er/Yb纳米粒子,并设计Ce02：Er/Yb@SiO2:RBH体系,用于生物环境中铜离子的检测。研究发现：在Cu2+浓度0-50州的范围内,546 nm和658nm的荧光发射峰强度之比,随着Cu2+的浓度增加逐渐降低,并呈现良好的一次函数线性关系。以PMMA为模板,采用柠檬酸燃烧法制备了具有形貌规整的3DOM结构的La2O3:Er/Yb纳米材料。通过SEM, TEM, XRD和上转换荧光光谱,对3DOM La2O3:Er/Yb进行表征。发现在980nm的近红外激光激发下,3DOM La2O3:Er/Yb在520-560 nm和650-675 nm之间的绿光和红光区域产生上转换发光,红光强度强于绿光。且荧光强度随激发功率增大而增大,二者的双对数曲线呈良好的线性关系。
[Abstract]:Due to their unique and superior luminescence properties, up-conversion nanomaterials have attracted much attention in many fields, such as biological imaging, ion detection, medical diagnosis and so on, and have become the research frontier of luminescent materials. Yb _ 3 and Er3 co-doped CEO _ 2O _ 2 La _ 2O _ 3 have stable physical and chemical properties. The phonon is an important upconversion material of rare earth oxides due to its low energy. The preparation and luminescence properties of three kinds of Er-Yb doped rare-earth oxide up-conversion nanomaterials have been studied in this paper. The possibility of using CeO2:Er/Yb@SiO2:RBH system to detect copper ions in biological environment was explored. The main contents are as follows: preparation and fluorescence properties of CeO2:Er/Yb with octahedron structure. CEO _ 2: er / Yb with octahedron structure was prepared by hydrothermal method. Calcined at 750 鈩，

本文编号：1632611