Pr 3+ /Yb 3+ 共掺NaYF 4 上转换发光材料设计与制备及表征
发布时间：2021-12-02 12:20
上转换发光过程指的是材料内部电子吸收多个低能量的光子,经过跃迁、累积和回落的过程释放出一个高能量的光子,从而将红外光子转换成可见光子甚至紫外光子。目前上转换发光材料在荧光领域的研究越发受到重视,而稀土离子的掺杂浓度是上转换发光效率的决定性影响因素之一,本论文着重研究不同离子浓度Pr3+/Yb3+共掺NaYF4上转换发光材料的发光性能。利用模拟软件Materials Studio对不同浓度Pr3+离子掺杂的NaYF4体系进行研究,掺杂Pr3+离子后,体系的六方相结构没有发生变化,晶胞参数增大,态密度整体向低能方向移动,在费米能级处出现了新峰,禁带宽度减小,有利于电子跃迁,且掺杂体系在红外光波段的吸收率增大,反射系数降低,有利于实现上转换发光。采用水热法制备不同浓度NaYF4:Pr/Yb上转换荧光粉,晶粒形貌完整、尺寸均匀且为六方相结构。在980 nm和808 nm激光激发下,所有样品分别呈现黄绿色和白色发光。在980 nm激光激发下,样品发射峰分别位于486...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国稀土资源分布
换发光现象质是电磁波。电磁波可见波段的波长范围为 380~770 nm。其446 nm，蓝色波段为 446~493 nm，绿色波段为 493~578 nm，m，橙色波段为 593~620 nm，红色波段为 620~770 nm。单色光波长下的光。然而就实际来说，因为所有光源产生的光均占据光可以认为是基本不存在的，虽然宽窄不一，但都是复合光光源而言，是非常窄的，因而激光被认为是最近似单色光的端的波段分别称为红外光和紫外光，红外光波段延伸至 1 mm。光子辐射波长与对应射线如图 1-2 所示[4]。一般来说，是指物体将内部吸收的其他形式的能量释放为光辐热阶段参与。当物质受到外界刺激后，其内部电子会吸收外激发态，而后回落至基态，此过程中会将吸收的部分能量释
质及过程是密不可分的[5]。作为发光晶体而言，有目的性地掺陷能级可以对晶体的发光过程起到决定性的辅助作用。根据应的杂质离子，通过增大或减小禁带宽度来提高材料的吸收光子利用率，这也是提高材料发光效率的有效途径之一[6,7]。从激发态回落过程中，除了以光辐射形式外，还可能发生非 1-3 所示，非辐射能量传递通常包括四种主要形式，分别为换和系间窜越[8]。的发光现象而言，大多数都是服从 Stokes 定律的，即通过吸出低频辐射来实现材料的发光过程。可是，自然界中还存在与 Stokes 现象恰恰相反，即：吸收低能长波辐射而发射出高 Stokes 效应，该过程实现了频率的上转换，亦称为上转换部分上转换发光材料都需要掺杂相应的稀土元素，将低频光现频率上转换。
【参考文献】：
期刊论文
[1]NaYF4∶Yb,Tm上转换材料1550nm波长激发下光谱性能研究[J]. 高惠,聂静恒,李茜,刘世民. 燕山大学学报. 2017(04)
[2]La2.4Mo1.6O8∶Yb3+,Er3+材料的制备及其上转换发光性质[J]. 张宁子,周瑶伟,于镇,夏志国. 应用化学. 2016(10)
[3]NaYF4∶Yb,Er不同晶相和形貌的可控合成及上转换发光性能的研究[J]. 韩钰婷,徐晶,乔树亮,杨波,李莉,刘彩虹,姚爽,闫景辉,邹明强. 光谱学与光谱分析. 2015(12)
[4]Er3+/Yb3+共掺Y2O3纳米薄膜的制备及上转换光谱的研究[J]. 晏春愉. 宁夏师范学院学报. 2015(06)
[5]NaGdF4:Er3+,Yb3+发光粉的水热合成与上转换发光性质[J]. 臧国凤,李艳红,马晶. 沈阳化工大学学报. 2015(04)
[6]试验优化设计Er3+/Yb3+共掺BaGd2ZnO5荧光粉及其上转换发光性质[J]. 孙佳石,李树伟,石琳琳,周天民,李香萍,张金苏,程丽红,陈宝玖. 物理学报. 2015(24)
[7]Gd2O3∶Er3+上转换发光粉在染料敏化太阳电池中的应用[J]. 范乐庆,李兆磊,黄昀昉,林建明,吴季怀. 无机化学学报. 2015(01)
[8]稀土上转换纳米材料的生物医学应用[J]. 葛雪莹,袁荃. 武汉大学学报(理学版). 2015(01)
[9]PEG Assisted Hydrothermal Synthesis of β-Na YF4:Yb3+,Er3+ Microrods for Upconversion Photoluminescence Display[J]. 李凌云,于岩,周忠华,李强. 结构化学. 2014(12)
[10]上转换发光材料PbF2:Er3+,Yb3+的制备及其发光特性[J]. 钱静娴,柏朝晖,张希艳. 硅酸盐学报. 2013(12)
硕士论文
[1]Er3+/Yb3+共掺LixNa1-xYF4上转换材料设计及制备表征[D]. 张超.燕山大学 2016
本文编号：3528429
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国稀土资源分布
换发光现象质是电磁波。电磁波可见波段的波长范围为 380~770 nm。其446 nm，蓝色波段为 446~493 nm，绿色波段为 493~578 nm，m，橙色波段为 593~620 nm，红色波段为 620~770 nm。单色光波长下的光。然而就实际来说，因为所有光源产生的光均占据光可以认为是基本不存在的，虽然宽窄不一，但都是复合光光源而言，是非常窄的，因而激光被认为是最近似单色光的端的波段分别称为红外光和紫外光，红外光波段延伸至 1 mm。光子辐射波长与对应射线如图 1-2 所示[4]。一般来说，是指物体将内部吸收的其他形式的能量释放为光辐热阶段参与。当物质受到外界刺激后，其内部电子会吸收外激发态，而后回落至基态，此过程中会将吸收的部分能量释
质及过程是密不可分的[5]。作为发光晶体而言，有目的性地掺陷能级可以对晶体的发光过程起到决定性的辅助作用。根据应的杂质离子，通过增大或减小禁带宽度来提高材料的吸收光子利用率，这也是提高材料发光效率的有效途径之一[6,7]。从激发态回落过程中，除了以光辐射形式外，还可能发生非 1-3 所示，非辐射能量传递通常包括四种主要形式，分别为换和系间窜越[8]。的发光现象而言，大多数都是服从 Stokes 定律的，即通过吸出低频辐射来实现材料的发光过程。可是，自然界中还存在与 Stokes 现象恰恰相反，即：吸收低能长波辐射而发射出高 Stokes 效应，该过程实现了频率的上转换，亦称为上转换部分上转换发光材料都需要掺杂相应的稀土元素，将低频光现频率上转换。
【参考文献】：
期刊论文
[1]NaYF4∶Yb,Tm上转换材料1550nm波长激发下光谱性能研究[J]. 高惠,聂静恒,李茜,刘世民. 燕山大学学报. 2017(04)
[2]La2.4Mo1.6O8∶Yb3+,Er3+材料的制备及其上转换发光性质[J]. 张宁子,周瑶伟,于镇,夏志国. 应用化学. 2016(10)
[3]NaYF4∶Yb,Er不同晶相和形貌的可控合成及上转换发光性能的研究[J]. 韩钰婷,徐晶,乔树亮,杨波,李莉,刘彩虹,姚爽,闫景辉,邹明强. 光谱学与光谱分析. 2015(12)
[4]Er3+/Yb3+共掺Y2O3纳米薄膜的制备及上转换光谱的研究[J]. 晏春愉. 宁夏师范学院学报. 2015(06)
[5]NaGdF4:Er3+,Yb3+发光粉的水热合成与上转换发光性质[J]. 臧国凤,李艳红,马晶. 沈阳化工大学学报. 2015(04)
[6]试验优化设计Er3+/Yb3+共掺BaGd2ZnO5荧光粉及其上转换发光性质[J]. 孙佳石,李树伟,石琳琳,周天民,李香萍,张金苏,程丽红,陈宝玖. 物理学报. 2015(24)
[7]Gd2O3∶Er3+上转换发光粉在染料敏化太阳电池中的应用[J]. 范乐庆,李兆磊,黄昀昉,林建明,吴季怀. 无机化学学报. 2015(01)
[8]稀土上转换纳米材料的生物医学应用[J]. 葛雪莹,袁荃. 武汉大学学报(理学版). 2015(01)
[9]PEG Assisted Hydrothermal Synthesis of β-Na YF4:Yb3+,Er3+ Microrods for Upconversion Photoluminescence Display[J]. 李凌云,于岩,周忠华,李强. 结构化学. 2014(12)
[10]上转换发光材料PbF2:Er3+,Yb3+的制备及其发光特性[J]. 钱静娴,柏朝晖,张希艳. 硅酸盐学报. 2013(12)
硕士论文
[1]Er3+/Yb3+共掺LixNa1-xYF4上转换材料设计及制备表征[D]. 张超.燕山大学 2016
本文编号：3528429
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