Li掺杂的C12A7/Yb/Tm和C12A7/Yb/Mn多晶的上转换性能的研究

发布时间：2024-05-11 05:51

　　随着对光学材料的需求不断增大,利用上转换原理制备的发光材料在很多领域都表现出独特的优点。然而,上转换发光材料具有较低的转换效率及较低的光色纯度,限制其在太阳能电池领域和光学显示等领域上的应用。本论文利用Li⁺和Mn²⁺对C12A7/Yb/Tm材料的光色和强度进行调控,拓宽稀土离子掺杂上转换发光材料的应用范围。探究Li⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/C12A7和Mn²⁺/Yb³⁺C12A7的最优合成参数,通过热重曲线、XRD物相分析及上转换发光测试,确定预烧温度739℃,烧结温度1100℃,烧结时间5 h。获得了具有良好上转换发光性能的材料。研究不同的稀土离子和Li⁺掺杂浓度对发光性能的影响,确定最佳的掺杂浓度为:8 mol%的Yb³⁺、1 mol%的Tm³⁺和5 mol%的Li⁺。分析了Li⁺的掺杂增强发光性能的机理,研究了猝灭离子(...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 稀土发光材料的简介
        1.2.1 基质材料的分类
        1.2.2 稀土发光离子
    1.3 七铝酸十二钙的简介
    1.4 上转换的发光简介
        1.4.1 激发态吸收
        1.4.2 能量传递
        1.4.3 光子雪崩
    1.5 过渡金属离子的发光
    1.6 上转换发光材料及其应用
    1.7 主要研究内容
第2章 实验材料与表征手段
    2.1 实验药品
    2.2 实验仪器
    2.3 样品的表征
        2.3.1 热重分析
        2.3.2 XRD表征
        2.3.3 SEM表征
        2.3.4 红外光谱的表征
        2.3.5 紫外-可见吸收光谱表征
    2.4 发光性质测试
        2.4.1 上转换发光光谱测试
        2.4.2 温度敏感性能测试
第3章 Li⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/C12A7 多晶的合成及上转换性能的研究
    3.1 引言
    3.2 Li⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/C12A7 的制备工艺
        3.2.1 Li⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/C12A7 的合成
        3.2.2 烧结温度和时间的选择
    3.3 稀土离子浓度的选择
        3.3.1 Yb³⁺对上转换发光的影响
        3.3.2 Tm³⁺对上转换发光的影响
    3.4 Li⁺掺杂对上转换性能的影响
        3.4.1 Li⁺浓度的选择
        3.4.2 Li⁺掺杂对光色的影响
        3.4.3 Li⁺掺杂对基质材料的影响
        3.4.4 Li⁺掺杂对微观形貌和猝灭离子的影响
        3.4.5 Li⁺掺杂对发光寿命的影响
    3.5 本章小结
第4章 Li⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/C12A7 多晶上转换发光机理及应用
    4.1 引言
    4.2 功率对Li⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/C12A7 多晶材料发光性能的影响
    4.3 多晶材料Li⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/C12A7 的发光机理
    4.4 温度对Li⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/C12A7 多晶发光及敏感性能的影响
        4.4.1 温度对多晶材料Li⁺/Yb³⁺/Tm³⁺/C12A7 发光的影响
        4.4.2 温度敏感性能的探究
    4.5 本章小结
第5章 Mn²⁺/Yb³⁺/C12A7 多晶的合成及上转换性能研究
    5.1 引言
    5.2 材料的制备工艺
    5.3 掺杂离子对Yb³⁺/Mn²⁺/C12A7 性能的影响
        5.3.1 Yb³⁺掺杂浓度的选择以及对性能的影响
        5.3.2 Mn²⁺掺杂浓度的选择以及对性能的影响
    5.4 多晶材料Yb³⁺/Mn²⁺/C12A7 发光机理
    5.5 多晶材料Yb³⁺/Mn²⁺/C12A7 白光的提高
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3969616