硫/氧化物上转换发光材料的制备与发光性能研究

发布时间：2021-10-29 09:45

　　上转换发光（UCL）材料在红外探测、分子识别、生物荧光标记和三维显示技术中具有巨大的应用潜力。本论文针对目前UCL应用领域对高物理化学稳定性、高色纯度和高发光效率的迫切需求,以及缺少粉体材料在1550 nm红外激发下上转换发光的相关研究结果等问题,采用共沉淀法和固相法成功制备了稀土离子掺杂的单元、多元氧化物及硫氧化物UCL材料，对其发光性能进行了优化,同时详细讨论了不同稀土离子发光过程的跃迁机制,主要工作包括:采用共沉淀法制备了平均粒径约30 nm,分散良好的类球形Y₂O₃:Er³⁺,Yb³⁺纳米晶。提高焙烧温度可获得高结晶性,有利于UCL的提高。在980 nmLD激发下,呈现Er³⁺离子特征上转换发射,发射峰位于530、550和660 nm附近,分别对应于 Er³⁺的 2H11/2→⁴Ⅰ15/2、4S3/2→⁴Ⅰ15/2 和 4F9/2→⁴Ⅰ15/2 跃迁。而 1530nm 下转换红外发射... 

【文章来源】：辽宁师范大学辽宁省

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 序言
    1.1 上转换发光概述
    1.2 上转换的发光机制
        1.2.1 激发态吸收ESA
        1.2.2 能量传递上转换ETU
        1.2.3 合作上转换CUC
        1.2.4 光子雪崩效应PA
    1.3 上转换发光材料的组成成分
        1.3.1 基质材料的考量
        1.3.2 激活剂
        1.3.3 敏化剂
    1.4 UC材料的合成方法
        1.4.1 热分解法
        1.4.2 水热法
        1.4.3 共沉淀法
        1.4.4 高温固相法
    1.5 上转换发光的光谱调制与发光效率提高方法
        1.5.1 多色上转换发射
        1.5.2 发射波长调整
        1.5.3 多重发射峰的相对强度的调节
        1.5.4 荧光效率
    1.6 本论文研究的意义及主要内容
第2章 焙烧温度对Y_2O_3: Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶发光性能的影响
    2.1 引言
    2.2 样品的制备
        2.2.1 实验试剂及仪器设备
        2.2.2 Y_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的制备
        2.2.3 纳米晶表征仪器及表征方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 晶相和形貌分析
        2.3.2 样品的红外吸收光谱测试
        2.3.3 发光特性分析
        2.3.4 跃迁机制分析
    2.4 结论
第3章 980nm激发下Y_2O_3: Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶可见与红外发光性能研究
    3.1 引言
    3.2 样品的制备
        3.2.1 实验试剂及仪器设备
        3.2.2 Y_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+)纳米晶的制备
        3.2.3 纳米晶表征仪器及表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 XRD和TEM结果分析
        3.3.2 发光特性分析
        3.3.3 跃迁机制分析
    3.4 结论
第4章 980nm激发下Y_2O_2S:Ho~(3+),Yb~(3+)纳米晶可见与红外发光特性研究
    4.1 引言
    4.2 样品的制备
        4.2.1 实验试剂及仪器设备
        4.2.2 Y_2O_2S:Ho~(3+),Yb~(3+)纳米晶的制备
        4.2.3 纳米晶表征仪器及表征方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD和TEM结果分析
        4.3.2 发光特性分析
        4.3.3 跃迁机制分析
    4.4 结论
第5章 高色纯度蓝光上转换材料的制备与发光性能表征
    5.1 引言
    5.2 样品的制备
        5.2.1 实验试剂及仪器设备
        5.2.2 Y_2O_3:Tm~(3+),Yb~(3+)纳米晶的制备
        5.2.3 纳米晶表征仪器及表征方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 XRD和TEM结果分析
        5.3.2 发光特性分析
        5.3.3 跃迁机制分析
        5.3.4 上转换三基色的实现
    5.4 结论
第6章 Ba_5Zn_4Y_8O_(21):Er~(3+),Yb~(3+)发光粉的制备与980 nm激发下上转换发光性能研究
    6.1 引言
    6.2 样品的制备
        6.2.1 实验试剂及仪器设备
        6.2.2 BaY_2ZnO_5: Er~(3+),Yb~(3+)发光粉的制备
        6.2.3 纳米晶表征仪器及表征方法
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 晶相与形貌分析
        6.3.2 发光特性分析
        6.3.3 跃迁机制分析
    6.4 结论
第7章 1550nm激发下Ba_5Zn_4Y_8O_(21):Er~(3+),Yb~(3+)发光粉上转换发光性能与光谱调制
    7.1 引言
    7.2 样品的制备
        7.2.1 实验试剂及仪器设备
        7.2.2 Ba_5Zn_4Y_8O_(21): Er~(3+)和Ba_5Zn_4Y8O_(21):Er~(3+),Yb~(3+)发光粉的制备
        7.2.3 纳米晶表征仪器及表征方法
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 晶相与形貌分析
        7.3.2 发光特性分析
        7.3.3 跃迁机制分析
        7.3.4 Yb~(3+)离子掺杂的光谱调节作用
    7.4 结论
第8章 结论和展望
    8.1 结论
    8.2 本文的不足之处与展望
参考文献
致谢



本文编号：3464446