808nm激发下稀土离子掺杂铌酸盐上转换发光材料的合成与发光性质研究
发布时间：2021-08-08 12:21
稀土掺杂上转换发光材料在三维立体显示、生物成像、温度传感等领域具有广阔的应用前景。目前的研究主要集中在对980 nm激光激发的稀土上转换发光材料,且已经获得了高发光效率的商用红、绿、蓝三基色上转换荧光粉。然而,808 nm激发下的上转换发光材料的发光效率还不够高,这在一定程度上限制了稀土掺杂上转换发光材料在生物成像和三维立体显示等领域的广泛应用。为此,本文选取物理化学性质稳定的LaNbO4为基质,选取Nd3+/Yb3+作为敏化剂,Tm3+和Ho3+作为激活剂,研制了 808 nm激光激发下的蓝、绿色上转换荧光粉,研究了其上转换发光性质。主要研究内容如下:（1）采用高温固相反应法制备了不同浓度Nd3+掺杂的LaNbO4:Tm3+/Yb3+/Nd3+蓝色上转换发射荧光粉,研究了 Nd3+掺杂浓度对LaNbO4:Tm3+/Yb3+/Nd3+荧光粉在808 nm激光激发下的上转换光学性质的影响。实验结果表明,Nd3+的最优掺杂浓度为1.0 mol%。通过分析激光器激发功率密度相关的上转换发射光谱,发现Tm3+离子的蓝色和红色上转换发光均为双光子过程。利用Er3+掺杂LaNbO4荧光粉作为温度探...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１稀土离子上转换发光机制：（ａ）能量传递机制，（ｂ）激发态吸收机制，（ｃ）协同敏化机制，（ｄ）??协同发光机制，（ｅ）倍频机制，（ｆ）双光子吸收激发机制，（ｇ）交叉弛豫，（ｈ）光子雪崩??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｏｆ?ＲＥ?ｉｏｎｓ：?（ａ）?Ｅｎｅｒｇｙ?Ｔｒａｎｓｆｅｒ??
术计算出纳米晶的最大灵敏度为０．００４４?Ｋ－１。因此，Ｄ．??Ｌｉ等人提出六方相ＮａＬｕＦ４：?Ｙｂ３＋／Ｅｒ３＋纳米棒在光学温度传感器方面具有潜在应用６??Ｓ．?Ｋｕｍａｒ?Ｒａｎｊａｎ等人［６１］采用燃烧法制备了?Ｈｏ３＋单掺Ｇｄ２〇３焚光粉，观察到９８０?ｎｍ??激发光激发下，单掺杂样品存在三个辐射跃迀，分别来自Ｈｏ３＋的５Ｆ４，?５Ｓ２４５Ｉｓ，?５Ｆ５—５１８??和５Ｆ４，?５Ｓｈ５Ｉ７跃迀。通过在Ｈｏ３＋单掺Ｇｄ２０３中进一步掺杂Ｙｂ３＋发现绿色上转换发射明??显增强。如图１．３所示，图１．３（ａ）和（ｂ）分别为单掺和双掺样品的上转换发射光谱，从图??中可以看出，Ｈｏ３＋／Ｙｂ３＋共掺Ｇｃｂ〇３样品的上转换发光强度是Ｈｏ３＋单掺Ｇｄ２０３样品的一百??多倍。接着，Ｓ．ＫｕｍａｒＲａｎｊａｎ等人证明了?Ｙｂ３＋和Ｔｍ３＋之间存在有效的能量传递。通过??计算ＣＩＥ色坐标得到，Ｈｏ３＋单掺Ｇｄ２〇３和Ｈｏ３＋／Ｙｂ３＋共掺ＧｃｂＣｈ荧光粉的色坐标分别为??（０．３０，?０．６９）和（０．２９，?０．７０），是色纯度非常好的绿色上转换荧光粉。??＾１２００００－？??－＾２０００００００－１???＇?５Ｆ４，５Ｓ２－＞５ｌ８?Ｈ〇３＋：Ｇｄ２〇３?］??Ｈｏ３＋－Ｙｂ３＋：Ｇｄ２〇３??３１０００００－?Ｉ?ｚ?°?Ｊ５?）??＿?＾?１５００００００－?ｔ??８００００＊?ｉ；?＾?５）??？ｔ?６。０００．?．１?１００００。。。．?／??ｃ?①??ＣＪ?４００００－?ｃ??ｃ?５００００００－??〇?２００００－?＾??Ｄ?５Ｆ５－５ｌ８５Ｆ４，５Ｓ２＾５ｌ７
?８０８?ｎｍ激发下稀土离子掺杂铌酸盐上转换发光材料的合成与发光性质研究???的任意位置，也就是色坐标，色坐标（ｘ，ｙ）的位置越靠近舌形图的边缘，就说明色坐标所??对应颜色的色纯度和饱和度越高。??０．９?ｐ??■？５３０??０．８＇，＇＇Ｖ??０．７?／?＼?、、矚、??■?＇?■?５６０??§?０６?［?Ｇｒｅｅｎ?＇?％?｜?／ｘ－－??１。七＇、?我／▲??１?０?４?－？ｂｌｕｉ＾ｈｇｒｐ?ｒｅｄｄｉｓｈ??〇?０４?９ｒｅｅｎ?．?ｏｒａｎｇｅ??＾?＿?＼?ｂｌｕｅ??＿９?０?３?＿■?ｇｒｅｅｎ?＜?？？、「ｅｄ??＇°－２－??。１?－?／／??０?０?￣?ｐｕｒｐｌｅ??￣?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?１?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．??０．０?０．１?０．２?０．３?０．４?０．５?０．６?０．７?０．８??ｘ?ｃｏｌｏｒ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ??图２．?３色坐标图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｃｏｌｏｒ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ??－１８?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热合成六方相NaYbF4∶Er3+/Tm3+的上转换白光性质[J]. 梁利芳,庄健乐,吴昊,王静,吴明娒,苏锵. 发光学报. 2008(06)
[2]纳米NaYF4∶Yb,Ho上转换荧光粉的合成及其性质研究[J]. 杨奉真,衣光舜,陈德朴,程京. 高等学校化学学报. 2004(09)
博士论文
[1]稀土掺杂低维结构荧光粉的湿法合成与光热转换特性的研究[D]. 郑辉.大连海事大学 2017
硕士论文
[1]Er3+掺杂上转换发光材料在1550nm激发下的发光性质研究[D]. 马运北.大连海事大学 2015
[2]Er3+掺杂CaxPb（1-x）F2微晶玻璃上转换发光增强及其机理研究[D]. 马辰硕.昆明理工大学 2014
[3]稀土掺杂锌酸钆钡光转换荧光粉的光谱性质及发光机理研究[D]. 田碧凝.大连海事大学 2013
[4]几种碱土稀土氟化物超细纳米晶的制备和发光性能研究[D]. 张杰.湘潭大学 2012
本文编号：3329947
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１稀土离子上转换发光机制：（ａ）能量传递机制，（ｂ）激发态吸收机制，（ｃ）协同敏化机制，（ｄ）??协同发光机制，（ｅ）倍频机制，（ｆ）双光子吸收激发机制，（ｇ）交叉弛豫，（ｈ）光子雪崩??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｏｆ?ＲＥ?ｉｏｎｓ：?（ａ）?Ｅｎｅｒｇｙ?Ｔｒａｎｓｆｅｒ??
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?８０８?ｎｍ激发下稀土离子掺杂铌酸盐上转换发光材料的合成与发光性质研究???的任意位置，也就是色坐标，色坐标（ｘ，ｙ）的位置越靠近舌形图的边缘，就说明色坐标所??对应颜色的色纯度和饱和度越高。??０．９?ｐ??■？５３０??０．８＇，＇＇Ｖ??０．７?／?＼?、、矚、??■?＇?■?５６０??§?０６?［?Ｇｒｅｅｎ?＇?％?｜?／ｘ－－??１。七＇、?我／▲??１?０?４?－？ｂｌｕｉ＾ｈｇｒｐ?ｒｅｄｄｉｓｈ??〇?０４?９ｒｅｅｎ?．?ｏｒａｎｇｅ??＾?＿?＼?ｂｌｕｅ??＿９?０?３?＿■?ｇｒｅｅｎ?＜?？？、「ｅｄ??＇°－２－??。１?－?／／??０?０?￣?ｐｕｒｐｌｅ??￣?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?１?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．??０．０?０．１?０．２?０．３?０．４?０．５?０．６?０．７?０．８??ｘ?ｃｏｌｏｒ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ??图２．?３色坐标图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｃｏｌｏｒ?ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ??－１８?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]水热合成六方相NaYbF4∶Er3+/Tm3+的上转换白光性质[J]. 梁利芳,庄健乐,吴昊,王静,吴明娒,苏锵. 发光学报. 2008(06)
[2]纳米NaYF4∶Yb,Ho上转换荧光粉的合成及其性质研究[J]. 杨奉真,衣光舜,陈德朴,程京. 高等学校化学学报. 2004(09)
博士论文
[1]稀土掺杂低维结构荧光粉的湿法合成与光热转换特性的研究[D]. 郑辉.大连海事大学 2017
硕士论文
[1]Er3+掺杂上转换发光材料在1550nm激发下的发光性质研究[D]. 马运北.大连海事大学 2015
[2]Er3+掺杂CaxPb（1-x）F2微晶玻璃上转换发光增强及其机理研究[D]. 马辰硕.昆明理工大学 2014
[3]稀土掺杂锌酸钆钡光转换荧光粉的光谱性质及发光机理研究[D]. 田碧凝.大连海事大学 2013
[4]几种碱土稀土氟化物超细纳米晶的制备和发光性能研究[D]. 张杰.湘潭大学 2012
本文编号：3329947
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