稀土离子掺杂的NaYF 4 微/纳米晶体的制备及上转换发光性质的研究
发布时间：2021-10-24 17:41
近几年来，稀土掺杂的上转换微/纳米晶体由于其独特的理化性质和光学性能，在激光防伪、三维显示、硅太阳能电池、生物医学等领域有着广泛的应用前景。但是，目前上转换材料的荧光效率普遍较低，怎样提高材料的上转换发光效率是急需解决的问题。另外，上转换荧光材料的形貌与尺寸是制约其应用的重要因素，怎样实现对微/纳米尺寸的上转换材料的可控生长也是科研工作者面临的一个迫切问题。针对以上的问题，本文采用水热法制备了稀土掺杂的NaYF4微/纳米晶体，并且研究了生长条件对样品的微结构、形貌及上转换发光性质的影响。制备了Yb3+-Er3+共掺杂的NaYF4微/纳米晶体。研究了氟离子浓度、反应时间、Yb3+离子掺杂量等对样品的晶相、尺寸及形貌的影响。利用980nm的红外激光作为激发光源，在样品中获得了绿色及红色上转换荧光，研究了氟离子浓度及Yb3+离子掺杂量对样品的上转换发光性质的影响，并对上转换发光机理进行了解释。制备了Cr3+-Yb3+-Er3+三掺杂的NaYF4微/纳米晶体。研究了Cr3+离子掺杂浓度对样品的形貌的影响。通过Cr3+离子的引入，在Yb3+-Er3+共掺杂NaYF4体系中实现了上转换荧光增强效应...
【文章来源】：淮北师范大学安徽省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 上转换发光与上转换发光材料
1.1.1 上转换发光
1.1.2 上转换发光的机制
1.1.3 上转换发光材料
1.2 稀土离子的主要性质
1.2.1 稀土元素及主要的物理、化学性质
1.2.2 稀土离子的电子层结构及发光性质
1.3 稀土掺杂微/纳米尺寸上转换发光材料的制备方法
1.3.1 水热法
1.3.2 高温固相法
1.3.3 燃烧法
1.3.4 溶胶-凝胶法
1.4 上转换发光材料的研究进展及其应用前景
1.5 论文选题的意义和主要研究内容
第二章 Yb~(3+)-Er~(3+)共掺杂 NaYF_4微/纳米晶体的制备及上转换发光
2.1 引言
2.2 样品的制备
2.2.1 主要实验试剂
2.2.2 主要实验仪器
2.2.3 表征和测试手段
2.3 氟离子与稀土离子浓度比对微/纳米晶体结构和形貌的影响
2.3.1 实验部分
2.3.2 实验结果表征与分析
2.4 反应时间对 NaYF4结构和形貌的影响
2.5 不同 Yb~(3+)离子掺杂浓度对形貌的影响
2.5.1 实验部分
2.5.2 实验结果表征与分析
2.6 氟离子相对于稀土离子浓度变化对上转换发光性质的影响
2.7 Yb~(3+)掺杂浓度对上转换发光性质的影响
2.8 本章小结
第三章 Cr3+掺杂量对 Cr3+-Yb3+-Er3+共掺杂 NaYF4微晶的形貌及上转换发光性质的影响
3.1 引言
3.2 实验部分
3.3 实验结果与表征
3.3.1 不同 Cr~(3+)离子掺杂浓度对 NaYF_4形貌的影响
3.3.2 不同 Cr~(3+)离子掺杂浓度对 NaYF_4发光性质的影响
3.4 本章小结
第四章 Tm~(3+)-Yb~(3+)及 Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺杂 NaYF_4微晶的上转换发光
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 实验结果表征与分析
4.3.1 样品的 SEM 表征和分析
4.3.2 样品的 XRD 表征和分析
4.3.3 Tm~(3+)-Yb~(3+)共掺 NaYF_4微晶可见上转换发光性质
4.3.4 Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺 NaYF_4微晶上转换发光性质
4.4 本章小结
第五章 总结
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]反应温度对生物标记用Na3ZrF7:Yb3+,Er3+纳米探针上转换发光的影响[J]. 张国海,王倩,张静,李岩,吕强. 牡丹江医学院学报. 2014(06)
[2]Yb3+/Tm3+共掺杂Sb2O4荧光粉的制备及上转换发光性质研究[J]. 李瑞琴,邱建备,杨正文,廖佳燕,吴航俊,赖神风,宋志国,杨勇,周大成,王荣飞. 光谱学与光谱分析. 2014(03)
[3]氟化物玻璃在两束激光作用下的上转化三维立体显示[J]. 刘名扬,张瑞萍. 中国激光. 2011(10)
[4]稀土掺杂上转换发光材料的研究进展[J]. 张冬冬,何桂琴. 广西轻工业. 2011(09)
[5]稀土掺杂材料的上转换发光[J]. 花景田,陈宝玖,孙佳石,程丽红,仲海洋. 中国光学与应用光学. 2010(04)
[6]Tm3+/Yb3+:LaF3纳米体系中掺杂Yb3+离子对Tm3+离子荧光发射的影响[J]. 安莹,姚程,乔晓粉,高当丽,田宇,崔敏,郑海荣. 光子学报. 2010(03)
[7]上转换发光材料及发光效率研究及展望[J]. 杜海燕,杨志萍,孙家跃. 化工新型材料. 2009(09)
[8]上转换发光材料研究进展与应用[J]. 沈毅,王少艳. 河北理工大学学报(自然科学版). 2009(01)
[9]稀土离子上转换发光材料的研究进展[J]. 乌兰图亚. 内蒙古石油化工. 2007(12)
[10]Y2O3:Er3+粒子的微波制备（英文）[J]. 贾若琨,和东亮,戴洁,杨文胜,白玉白. 物理化学学报. 2007(08)
博士论文
[1]稀土氟化物纳米晶的可控合成及应用研究[D]. 翟雪松.吉林大学 2013
[2]非稀土上转换发光材料改性纳米TiO2可见光催化还原CO2研究[D]. 刘恩周.西北大学 2012
硕士论文
[1]稀土掺杂氟化物纳米发光材料的制备与性能研究[D]. 郭子轩.中国计量学院 2014
本文编号：3455697
【文章来源】：淮北师范大学安徽省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 上转换发光与上转换发光材料
1.1.1 上转换发光
1.1.2 上转换发光的机制
1.1.3 上转换发光材料
1.2 稀土离子的主要性质
1.2.1 稀土元素及主要的物理、化学性质
1.2.2 稀土离子的电子层结构及发光性质
1.3 稀土掺杂微/纳米尺寸上转换发光材料的制备方法
1.3.1 水热法
1.3.2 高温固相法
1.3.3 燃烧法
1.3.4 溶胶-凝胶法
1.4 上转换发光材料的研究进展及其应用前景
1.5 论文选题的意义和主要研究内容
第二章 Yb~(3+)-Er~(3+)共掺杂 NaYF_4微/纳米晶体的制备及上转换发光
2.1 引言
2.2 样品的制备
2.2.1 主要实验试剂
2.2.2 主要实验仪器
2.2.3 表征和测试手段
2.3 氟离子与稀土离子浓度比对微/纳米晶体结构和形貌的影响
2.3.1 实验部分
2.3.2 实验结果表征与分析
2.4 反应时间对 NaYF4结构和形貌的影响
2.5 不同 Yb~(3+)离子掺杂浓度对形貌的影响
2.5.1 实验部分
2.5.2 实验结果表征与分析
2.6 氟离子相对于稀土离子浓度变化对上转换发光性质的影响
2.7 Yb~(3+)掺杂浓度对上转换发光性质的影响
2.8 本章小结
第三章 Cr3+掺杂量对 Cr3+-Yb3+-Er3+共掺杂 NaYF4微晶的形貌及上转换发光性质的影响
3.1 引言
3.2 实验部分
3.3 实验结果与表征
3.3.1 不同 Cr~(3+)离子掺杂浓度对 NaYF_4形貌的影响
3.3.2 不同 Cr~(3+)离子掺杂浓度对 NaYF_4发光性质的影响
3.4 本章小结
第四章 Tm~(3+)-Yb~(3+)及 Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺杂 NaYF_4微晶的上转换发光
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 实验结果表征与分析
4.3.1 样品的 SEM 表征和分析
4.3.2 样品的 XRD 表征和分析
4.3.3 Tm~(3+)-Yb~(3+)共掺 NaYF_4微晶可见上转换发光性质
4.3.4 Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺 NaYF_4微晶上转换发光性质
4.4 本章小结
第五章 总结
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]反应温度对生物标记用Na3ZrF7:Yb3+,Er3+纳米探针上转换发光的影响[J]. 张国海,王倩,张静,李岩,吕强. 牡丹江医学院学报. 2014(06)
[2]Yb3+/Tm3+共掺杂Sb2O4荧光粉的制备及上转换发光性质研究[J]. 李瑞琴,邱建备,杨正文,廖佳燕,吴航俊,赖神风,宋志国,杨勇,周大成,王荣飞. 光谱学与光谱分析. 2014(03)
[3]氟化物玻璃在两束激光作用下的上转化三维立体显示[J]. 刘名扬,张瑞萍. 中国激光. 2011(10)
[4]稀土掺杂上转换发光材料的研究进展[J]. 张冬冬,何桂琴. 广西轻工业. 2011(09)
[5]稀土掺杂材料的上转换发光[J]. 花景田,陈宝玖,孙佳石,程丽红,仲海洋. 中国光学与应用光学. 2010(04)
[6]Tm3+/Yb3+:LaF3纳米体系中掺杂Yb3+离子对Tm3+离子荧光发射的影响[J]. 安莹,姚程,乔晓粉,高当丽,田宇,崔敏,郑海荣. 光子学报. 2010(03)
[7]上转换发光材料及发光效率研究及展望[J]. 杜海燕,杨志萍,孙家跃. 化工新型材料. 2009(09)
[8]上转换发光材料研究进展与应用[J]. 沈毅,王少艳. 河北理工大学学报(自然科学版). 2009(01)
[9]稀土离子上转换发光材料的研究进展[J]. 乌兰图亚. 内蒙古石油化工. 2007(12)
[10]Y2O3:Er3+粒子的微波制备（英文）[J]. 贾若琨,和东亮,戴洁,杨文胜,白玉白. 物理化学学报. 2007(08)
博士论文
[1]稀土氟化物纳米晶的可控合成及应用研究[D]. 翟雪松.吉林大学 2013
[2]非稀土上转换发光材料改性纳米TiO2可见光催化还原CO2研究[D]. 刘恩周.西北大学 2012
硕士论文
[1]稀土掺杂氟化物纳米发光材料的制备与性能研究[D]. 郭子轩.中国计量学院 2014
本文编号：3455697
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3455697.html
