基于双重分光透镜组合光系统下双频激发硫氧化物/氧化物上转换发光性能研究
发布时间：2021-07-01 16:11
稀土离子（Re3+）掺杂的上转换发光（UCL）材料具有独特的光学和化学特性。近年来,具有良好物化稳定性,低毒性,高发光效率等优点的硫氧化物和复合氧化物上转换发光材料,在近红外探测、生物医学和荧光探针等诸多领域呈现巨大的应用潜力,并获得了广泛研究。在各项应用中,如何获得可控的单色上转换发光成为了相关研究的重点之一。目前,在单一波长光源激发下,已经通过稀土离子掺杂、浓度优化、核壳结构设计等多种方法实现了高色纯度的蓝光、绿光和红光UCL发射。但是,可控的高效率多色发光的实现往往只能通过不同的发光粉实现。如何在同一种UCL材料上获得可控多色发光成为了新的研究热点。本文通过高温固相法成功合成了 Ho3+,Yb3+共掺杂的Ba5Zn4Y8O21多元氧化物和Er3+,Yb3+共掺杂的Y2O2S上转换发光粉。借助自行设计并搭建的脉宽可控的多光束激光光源平台,开展了多频激发下的上转换发光性能和颜色调控研究,并系统讨论了相关UCL跃迁机制。主要工作包括:1.为实现以Ba5Zn4Y8O21为基质的上转换三基色发光,采用固相合成法于1200℃下制备了 Ba5Zn4Y8O21:Ho3+,Yb3+发光粉,并对其绿...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２发光材料的构成??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ?ｍａｔｅｒｉａｌ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Yb3+、Ho3+掺杂浓度及晶粒尺寸对NaYF4∶Yb3+,Ho3+上转换材料发光的影响[J]. 郝秀利,陈永生,陈喜平,周建朋,王洪洪,卢景霄,杨仕娥. 功能材料. 2012(17)
[2]Y2O2S:Yb,Ho上转换发光材料的制备及性能[J]. 韩朋德,朱怡青,张乐,陈雁,王丽熙,张其土. 硅酸盐学报. 2012(07)
[3]多边形棒状透镜出端辐射均匀性的研究[J]. 金新华,郑晓东,王政. 光子学报. 2006(12)
[4]Y2O3:Er3+纳米晶anti-Stokes发光性质的研究[J]. 王新,单桂晔,安利民,朝克夫,曾庆辉,陈宝玖,孔祥贵. 物理学报. 2004(06)
[5]稀土离子的上转换发光及研究进展[J]. 杨建虎,戴世勋,姜中宏. 物理学进展. 2003(03)
[6]荧光寿命测定的现代方法与应用[J]. 房喻,王辉. 化学通报. 2001(10)
博士论文
[1]基于双频激发稀土离子掺杂材料的上转换发光及应用探索[D]. 陈智.华南理工大学 2017
本文编号：3259454
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２发光材料的构成??Ｆｉｇ．?１．２?Ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ?ｍａｔｅｒｉａｌ??
?基于双重分光透镜组合光系统下双频激发硫氧化物／氧化物上转换发光性能研究???．．．?■?．．．?．??翻??图１．３上转换发光材料在生物中的应用（１）（左：上转换发光材料被激发后在明亮环境中用??相机采集的图像；右：在黑暗环境中釆集的上转换材料图样）??Ｆｉｇ．?１．３?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｕｐ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｉｎ?ｂｉｏｌｏｇｙ?（ｌｅｆｔ：?Ｔｈｅ?ｕｐ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｍａｔｅｒｉａｌ??ｐａｔｔｅｒｎ?ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｂｒｉｇｈｔ?ｆｉｅｌｄ；?ｒｉｇｈｔ：?Ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｕｐ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ?ｉｎ?ａ?ｄａｒｋ?ｒｏｏｍ）??，邏??图１．４上转换发光材料在生物中的应用（２）（左：年明场中显微镜下鱼的腹部用９８０ｎｍ激??发上转换发光图样；右：在暗场中显微镜下鱼的腹部用９８０ｎｍ激发上转换发光图样）??Ｆｉｇ．?１．４?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｕｐ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ?ｊｎ?ｂｉｏｌｏｇｙ?（Ｌｅｆｔ：?Ｕｎｄｅｒ?ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ?ｉｎ??ｔｈｅ?ｂｒｉｇｈｔ?ｆｉｅｌｄ，?ｔｈｅ?ａｂｄｏｍｅｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｉｓｈ?ａｒｅ?ｕｐ－ｃｏｎｖｅｒｔｃｄ?ｗｉｔｈ?９８０ｎｍ?ｔｏ?ｓｔｉｍｕｌａｔｅ?ｔｈｅ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ??ｐａｔｔｅｒｎ．?Ｒｉｇｈｔ：?Ｕｎｄｅｒ?ｔｈｅ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｄａｒｋ?ｆｉｅｌｄ，?ｔｈｅ?ａｂｄｏｍｅｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｆｉｓｈ?
＂？Ｈ．?—．?＿?一．?￣?－９＾?－３０００??？Ｋ?一，丨?＾??［－Ｍ，?－，，Ｋ?＿?＿?？？?—Ｎ??ｒｊ?ｙ?ｒ?Ｔ?＿ｙ??０?＇＿！ｆｍ?ｈ，?一，Ｋ：?一＇＞？?一?？＂》！?一，「？?—?＊、?一?，ｆ．?？ｌ，ｖ．－?Ｘ?一?ｆｒ．：??Ｃｈ?Ｐｒ?Ｎｄ?Ｐｍ?Ｓｍ?Ｅｕ?Ｇｄ?Ｔｂ?Ｏｙ?Ｈｏ?Ｅｒ?Ｔｍ?Ｙｂ??Ｄｅｊｎｅｋａ?Ｍ?Ｊ?ｅｔ?ａｌ．?ＰＮＡＳ?２００３；１００：３８９－３９３??图１．５三价稀土离子能级图??Ｆｉｇ．?１．５?Ｅｎｅｒｇｙ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?ｒａｒｅ－ｅａｒｔｈ?ｉｏｎｓ??１．３．２?稀土材料传统的上转换发光机理??上转换发光过程是指非线性的，它的发光原理是：处于基态的电子连续吸收？到两??个或两个以上的光子，使电子泵浦到能级寿命较长的高能级，再向基态跃迁辐射，使能??量低的长波长红外光子转换成能量高的短波长可见光子，这个过程被称为上转换发光过??程＾１。上转换发光材料在不同的领域中吸引了广大研宄者的关注，他们在光电子信息数??据存储，半导体激光器，太阳能电池和生物荧光成像应用有着巨大的潜力。具有阶梯式??能级结构的元素类别有镧系元素（Ｅｒ３＋，Ｔｍ３＋，Ｈ０３＋，Ｐｒ３＋，Ｄｙ３＋，Ｇｄ３＋，Ｎｄ３＋等）、过渡元素??（Ｔｉ２＋，Ｎｉ２＋，?Ｍｎ２＋，Ｃｒ３＇?Ｍｏ３＋，?Ｒｅ４＋，?Ｏｓ４＋等）和锕系元素，它们均可以用作上转换发光。??如图１．６所示，上转换发光的类型共有如下四种丨８３－８５１：合作上转换ＣＯＬ、激发态吸收??ＥＳＡ、能量传递上转换ＥＴＵ和光子雪崩ＰＡ。??合作上转换发光是一对
【参考文献】：
期刊论文
[1]Yb3+、Ho3+掺杂浓度及晶粒尺寸对NaYF4∶Yb3+,Ho3+上转换材料发光的影响[J]. 郝秀利,陈永生,陈喜平,周建朋,王洪洪,卢景霄,杨仕娥. 功能材料. 2012(17)
[2]Y2O2S:Yb,Ho上转换发光材料的制备及性能[J]. 韩朋德,朱怡青,张乐,陈雁,王丽熙,张其土. 硅酸盐学报. 2012(07)
[3]多边形棒状透镜出端辐射均匀性的研究[J]. 金新华,郑晓东,王政. 光子学报. 2006(12)
[4]Y2O3:Er3+纳米晶anti-Stokes发光性质的研究[J]. 王新,单桂晔,安利民,朝克夫,曾庆辉,陈宝玖,孔祥贵. 物理学报. 2004(06)
[5]稀土离子的上转换发光及研究进展[J]. 杨建虎,戴世勋,姜中宏. 物理学进展. 2003(03)
[6]荧光寿命测定的现代方法与应用[J]. 房喻,王辉. 化学通报. 2001(10)
博士论文
[1]基于双频激发稀土离子掺杂材料的上转换发光及应用探索[D]. 陈智.华南理工大学 2017
本文编号：3259454
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