Yb 3+ /Er 3+ /Tm 3+ 掺杂Y 6 O 5 F 8 纳米晶的制备及其上转换荧光特性研究

发布时间：2022-07-20 17:01

　　近年来,国内外对稀土掺杂上转换发光纳米材料的研究工作取得显著的成果,而稀土掺杂的氟氧化合物由于其化学稳定性高、光稳定性好、寿命长、毒性小、声子能量低、发光效率高等优点,使其在环境化学、生命科学、非接触测温、白光显示照明等领域都有着十分广阔的应用价值。本文将对稀土离子掺杂的Y₆O₅F₈纳米晶样品的上转换荧光特性进行研究,主要研究内容如下:采用水热法合成稀土离子掺杂的Y₆O₅F₈纳米晶样品,并通过XRD、TEM等测试方法对样品的晶相结构及形貌进行表征。探究不同反应温度与反应时间对纳米晶的晶相结构的影响,发现在600℃下烧结6 h时,可以得到纯相的Y₆O₅F₈正交相晶体粉末。分析反应物中F-/Ln³⁺比对晶粒尺寸的影响。制备不同Er³⁺离子掺杂浓度的Y₆O₅F₈纳米晶样品,在980 nm激... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 本课题的研究背景
    1.2 稀土上转换发光机制
        1.2.1 稀土元素的能级结构
        1.2.2 稀土离子上转换发光机制
    1.3 氟氧化物稀土上转换发光材料的研究现状
    1.4 本论文的研究目的及意义
    1.5 本论文的主要研究内容
第2章 Y_6O_5F_8:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米晶的制备及荧光特性的研究
    2.1 引言
    2.2 纳米晶样品的制备与表征
        2.2.1 实验主要原料试剂及仪器设备
        2.2.2 纳米晶样品的制备
        2.2.3 纳米晶样品的结构表征
    2.3 实验条件对纳米晶的晶相结构及荧光特性的影响
        2.3.1 反应温度与反应时间对纳米晶结构的影响
        2.3.2 反应物中F-/Ln~(3+)比对晶粒尺寸的影响
    2.4 Y_6O_5F_8:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米晶的离子掺杂浓度优化及其荧光特性研究
        2.4.1 Y_6O_5F_8:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米晶中Er~(3+)离子掺杂浓度优化
        2.4.2 Y_6O_5F_8:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米晶的上转换发光机理
    2.5 本章小结
第3章 Y_6O_5F_8:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米晶的温度特性研究
    3.1 引言
    3.2 Yb~(3+)离子掺杂浓度对Er~(3+)离子上转换发光的影响
    3.3 基于荧光峰值比的测温特性研究
        3.3.1 荧光峰值比测温理论介绍
        3.3.2 Y_6O_5F_8:x%Yb~(3+)/1%Er~(3+)纳米晶样品荧光峰值比测温特性
    3.4 基于荧光寿命的测温特性研究
        3.4.1 荧光寿命测温理论介绍
        3.4.2 Y_6O_5F_8:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米晶样品荧光寿命测温特性
    3.5 本章小结
第4章 Y_6O_5F_8: Yb~(3+)/Tm~(3+)/Er~(3+)纳米晶的白色上转换荧光特性研究
    4.1 引言
    4.2 Y_6O_5F_8:Yb~(3+)/Tm~(3+)纳米晶离子掺杂浓度优化及荧光特性研究
        4.2.1 Tm~(3+)离子掺杂浓度优化
        4.2.2 Y_6O_5F_8:Yb~(3+)/Tm~(3+)纳米晶的上转换发光机理
    4.3 Y_6O_5F_8:Yb~(3+)/Tm~(3+)/Er~(3+)纳米晶的白色上转换荧光
        4.3.1 Er~(3+)离子掺杂浓度对样品白光色度的优化
        4.3.2 激发光功率对样品白光色度的影响
        4.3.3 样品的温度对其白光色度的影响
    4.4 Y_6O_5F_8:Yb~(3+)/Tm~(3+)/Er~(3+)纳米晶的白色上转换发光机理
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土掺杂上转换氟氧化物玻璃陶瓷研究进展[J]. 李杭鑫,侯朝霞,王少洪,王美涵,胡小丹.  兵器材料科学与工程. 2014(04)
[2]上转换发光氧氟微晶玻璃的研究进展[J]. 朱立刚,肖卓豪,卢安贤.  材料导报. 2009(05)
[3]白光LED用稀土荧光粉的制备和性质[J]. 吴昊,潘跃晓,郭崇峰,张新民,徐剑,王垚浩,余彬海,李绪峰,苏锵.  发光学报. 2006(02)
[4]上转换亚碲酸盐光纤激光器研究进展[J]. 苏方宁,邓再德,姜中宏.  功能材料. 2005(05)
[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]纳米晶Y2SiO5∶Eu的浓度猝灭研究[J]. 谢平波,段昌奎,张慰萍,闫阔,尹民,楼立人,夏上达.  发光学报. 1998(01)

博士论文
[1]稀土掺杂氧化物和氟化物的上转换荧光增强以及光谱研究[D]. 梁会娟.哈尔滨工业大学 2011

硕士论文
[1]Au/Ln3+掺杂Gd2（MoO4）3复合薄膜的制备及荧光特性分析[D]. 郝好月.哈尔滨工业大学 2015
[2]稀土掺杂NaLuF4纳米晶上转换荧光特性及热效应研究[D]. 田林林.哈尔滨工业大学 2013



本文编号：3664385