高温溶剂热分解法合成NaYF 4 :Yb 3+ ,Er 3+ 纳米粒子及其光谱特性

发布时间：2021-12-25 07:19

　　以稀土氯化物为反应前驱体,采用高温溶剂法合成单分散、形貌和尺寸均一的NaYF₄:20%Yb³⁺, 2%Er³⁺上转换发光纳米粒子。探讨了反应时间、温度以及油酸加入量对产物结构和光学性能的影响。通过XRD、SEM、EDS、XPS及光致发光等对产物性能进行表征。结果表明,样品与标准卡片匹配良好,为纯相,属六方晶系;所合成的纳米粒子形貌为六角盘状,对角线长度约为77 nm,厚度约为54 nm;在980 nm激光激发下,所合成纳米粒子在523 nm和542 nm左右的绿光区以及峰值位于656 nm左右的红光区均可观察到Er³⁺的特征发射峰,分别归属于²H_11/2、⁴S_3/2及⁴F_9/2能级到⁴I_15/2能级之间的跃迁,不论是红光还是绿光吸收均为双光子过程。 

【文章来源】：发光学报. 2020,41(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

不同反应温度合成的NaYF4∶Yb3+,Er3+纳米粒子的XRD图

为了研究反应温度对NaYF4∶20%Yb3+,2%Er3+纳米粒子上转换发光强度的影响,不同合成温度(280,290,300,310,320 ℃)的NaYF4∶20%Yb3+, 2%Er3+纳米粒子在980 nm激光激发下的上转换发光情况如图3所示。从图中可以看出,Er3+分别在523 nm(2H11/2→4I15/2)和542 nm(4S3/2→ 4I15/2)处实现绿光发射,在656 nm(4F9/2→4I15/2)处实现红光发射[23]。合成温度为310 ℃的样品上转换发光最强,其原因是随着温度升高,反应速率增加,稀土氟化物形成的晶核逐渐增多,纳米晶表面的缺陷增多,发光开始变弱。图4给出了不同合成温度下所得NaYF4∶20%Yb3+,2%Er3+样品的SEM图。如图所示,各温度所制备纳米粒子的形貌均为六角盘状,粒子分布较均匀,有很好的分散性,无明显团聚现象。310 ℃合成的样品粒径分布图如图5所示,显示样品对角线长度分布范围为20～40 nm,平均粒径对角线长度约为31 nm,样品对角线长度符合正态分布。

NaYF4∶Yb3+,Er3+上转换纳米粒子的合成流程

【参考文献】：
期刊论文
[1]β-NaYF4∶Yb3+/Er3+@β-NaYF4∶Yb3+的上转换发光特性[J]. 相国涛,刘小桐,夏清,江莎,唐笑,李丽,周贤菊.  发光学报. 2020(06)
[2]稀土掺杂KMgF3光谱特性的研究[J]. 张鸣,闫景辉,石春山.  长春理工大学学报. 2005(01)



本文编号：3552026