NaYF4∶Er3+六棱柱的水热合成及上转换发光性能

以氟化钠、硝酸钇、硝酸铒为原料,利用水热法合成NaYF4∶Er3+材料.利用X射线粉末衍射仪(XRD)、场扫描电子显微镜(SEM)、红外吸收(FT-IR)以及发光光谱等手段对产物的物相结构、形貌和荧光性能进行分析.结果表明,NaYF4∶Er3+为六角棱柱晶体,属于六方晶系,具有P63/m(176)空间点群结构.在980nm光激发下,NaYF4∶Er3+展现出强的上转换光,波长在520 nm和539 nm为绿光发射,对应为Er3+离子的2 H11/2→4/I15/2和4S33/2→4/I15/2跃迁发射,而652nm为红光发射,则对应于Er3+离子的4 F9/2→4/I15/2跃迁发射.     

NaYF4:Er3+六棱柱的水热合成及上转换发光性能

以氟化钠、硝酸钇、硝酸铒为原料,利用水热法合成NaYF4:Er3+材料。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、场扫描电子显微镜(SEM)、红外吸收(FT-IR)以及发光光谱等手段对产物的物相结构、形貌和荧光性能进行分析。结果表明,NaYF4:Er3+为六角棱柱晶体,属于六方晶系,具有P63/m(176)空间点群结构。在980nm光激发下,NaYF4:Er3+展现出强的上转换光,波长在520nm和539nm为绿光发射,对应为Er3+离子的2 H11/2→4/I15/2和4S3/2→4/I15/2跃迁发射,而652nm为红光发射,则对应于Er3+离子的4F9/2→4/I15/2跃迁发射。     

Er3+掺杂GdVO4纳米粒子的制备及发光性能研究

用水热法制备了Er3+掺杂GdVO4纳米荧光粉,通过X射线衍射(XRD)、荧光(FL)光谱、红外光谱仪(FTIR)对合成样品的结构和发光性能进行表征。探讨了焙烧温度、pH值以及络合剂对GdVO4∶Er3+纳米晶的结构和发光的影响。在760nm近红外光和380nm紫外光激发下激发样品,出现了较强的525nm、553nm特征绿光上转换和下转换发射。其中525nm和553nm分别来自于Er3+离子的2 H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁产生。     

PEG修饰YF_3微米晶的溶剂热合成及Y_(1.2)F_3:Yb_(0.18)~(3+)/Er_(0.01)~(3+)上转换荧光性质

采用溶剂热方法,乙醇和乙二醇的混合溶剂中,150℃条件下,反应12h,成功制备了YF3:Yb3+/Er3+晶体,和PEG-6000修饰的YF3:Yb3+/Er3+晶体。通过X射线粉末衍射,扫描电镜(SEM),红外光谱(IR)和荧光分光光度计对样品的组成、结构和荧光性质进行了表征和分析。结论为:YF3:Yb3+/Er3+晶体与YF3标准卡PDF#74-0911相符,而PEG-6000修饰的YF3:Yb3+/Er3+晶体的标准卡为PDF#32-1431,说明PEG的修饰导致晶体结构的变化。室温下,以980nm为激发光源,YF3:Yb3+/Er3+晶体和PEG修饰的YF3:Yb3+/Er3+晶体的荧光发射峰位置均为551nm、666nm和832nm,其分别对应于Er3+离子的4S3/2→4I15/2,4F9/2→4I15/2和4S3/2→4I13/2跃迁。但荧光强度不同。讨论了表面活性剂聚乙二醇的加入对YF3:Yb3+/Er3+晶体形貌,尺寸及荧光性质的影响,并对Yb3+/Er3+上转换发光机理进行了讨论。     

Er~(3+)离子掺杂浓度对碲酸盐玻璃光学跃迁及上转换发光性质的影响

采用高温熔融淬火法制备了Er3+掺杂碲酸盐玻璃。测量了不同Er3+浓度掺杂的碲酸盐玻璃的吸收光谱,应用Judd-Ofelt理论计算了J-O参数Ωλ(λ=2,4,6),讨论了Er3+离子浓度对碲酸盐玻璃性质的影响。在980 nm激发下,测量了样品的上转换荧光发射谱,在室温下观察到绿光(525 nm)和红光(655 nm)发射,其分别对应于Er3+的2H11/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁到Er3+/Yb3+,通过分析变激光功率激发下上转换发光光谱强度的变化,得到绿光和红光发射都是双光子过程。此外,还研究了样品的浓度猝灭机制,给出了交叉弛豫的路径。     

CeO2∶Er3+纳米晶的合成及上转换发光特性研究

采用燃烧法制备得到CeO2∶Er3+纳米晶粉末.用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光分光光度计等对CeO2∶Er3+纳米晶的结构、形貌和上转换发光特性进行了研究.结果表明:所得到的纳米晶粒度均匀、结晶完好,属于立方萤石结构.上转换发光光谱的研究表明:在980nm红外光激发下,可以发现上转换荧光,分别来自于Er3+离子的2H11/2,4S3/2→4 I15/2和4 F9/2→4I15/2跃迁.     

Er~(3+)/Yb~(3+)/Tb~(3+)共掺氟氧锗酸盐玻璃上转化发光性质及机理研究(英文)

在980nm激发下,研究了Er3+、Yb3+和Tb3+单掺或共掺氟氧锗酸盐玻璃的上转换发光性质和机理.室温下,观察到了强的绿色和红色上转换发光,其发光中心位于524、546和658nm处,分别对应于Tb3+离子的5D4→7FJ(J=5和0)和Er3+离子的(2H11/2、4S3/2和4F9/2)→4I15/2跃迁.研究了TbF3、YbF3掺杂浓度以及激光功率对上转换发光强度的影响,讨论了Er3+、Yb3+和Tb3+之间的能量传递和上转换机理.     

核壳结构NaYF_4:Yb~(3+)、Er~(3+)/SiO_2颗粒的制备及其光谱性能

以正硅酸乙酯为原料,采用水解法,对100 nm亲水及20 nm亲油的NaYF4:Yb3+、Er3+上转换发光纳米颗粒进行了表面修饰,制备出了NaYF4:Yb3+、Er3+/SiO2核壳结构.研究了反应时间、反应前驱体浓度等工艺条件对包覆效果的影响.结果表明,经过二氧化硅包覆后的亲水及亲油大、小颗粒都可以均匀地分散在亲水溶剂中.在室温下,分别对SiO2壳层包覆前后的NaYF4:Yb3+、Er3+纳米颗粒的上转换发光光谱进行对比研究,发现两种粒子都能在980 nm激光激发下,产生550 nm的绿光及670 nm的红光,且包覆后纳米颗粒的发光位置及整体发光强度与包覆前相比没有受到影响.     

Ln_2O_2S∶Yb,Pr(Ln=Y、La)纳米材料的上转换发光研究

研究乙醇辅助燃烧法制备的纳米Ln2O2S∶Yb,Pr(Ln=Y、La)的上转换发光特性。Ln2O2S∶Yb,Pr纳米上转换发光材料在980nm激光泵浦下,呈现明亮的蓝绿色发光。Y2O2S∶Yb,Pr的发射光谱峰值为514nm,而La2O2S∶Yb,Pr的发射光谱峰值为508nm,属于Pr3+的3P0→3H4跃迁。这是由于Pr3+离子的5d轨道与4f轨道很接近,其f-f跃迁受Pr3+离子周围晶场环境影响很大,其上转换发光光谱在不同基质中有较大不同。     

NaYF4:Er3+和NaYF4:Yb3+/Er3+上转换荧光纳米晶的制备与表征

以EDTA为螯合剂,采用络合共沉淀法合成了NaYF4:Er3+和NaYF4:Yb3+/Er3+纳米晶.分别采用XRD、SEM、荧光分光光度计对合成的样品进行了结构、形貌和上转换荧光分析.XRD结果表明,制备的NaYF4:Er3+和NaYF4:Yb3+/Er3+均为纯立方相;SEM结果显示,制备的NaYF4:Er3+和NaYF4: Yb3+/Er3+晶粒粒径都在100nm左右,与NaYF4:Er3+相比,NaYF4:Yb3+/Er3+晶粒尺寸分布更均匀,分散性更好,符合作为荧光标记材料的要求;上转换荧光分析表明,在980nm激光器激发下,NaYF4:Yb3+/Er3+的发光强度比NaYF4:Er3+提高了1个数量级.     

828nm激发下Nd~(3+)掺杂TiO_2上转换发光的研究

采用溶胶-凝胶法制备了掺杂稀土离子Nd3+的TiO2纳米晶体,考察了样品在828nm激发光源作用下,不同的稀土离子掺杂量、不同的焙烧温度对其上转换发光特性的影响,在828nm波长激光激发下,室温时检测到了蓝绿(493nm)黄(565nm)的上转换荧光,它们分别对应4G9/2→4I9/2、4G7/2→4I9/2跃迁时的发射,并对Nd3+掺杂的上转换发光机制进行了探讨。     

Er3+/Ho3+共掺GeS2-In2S3-CsI玻璃上转换发光和能量传递研究

用熔融急冷法制备了系列Er3+/Ho3+共掺80GeS2-10in2S3-10CsI硫卤玻璃,测试了样品的状态稳定性、拉曼光谱、吸收光谱以及上转换光谱.在该样品中出现了强烈的绿光(526、549nm)和红光(660nm),分别对应于2H11/2-4I15/2(Er3+)、4S3/2→4I15/2(Er3+)十5S2(5...     

超重力反应沉淀法制备NaYF_4∶Er~(3+)及上转换发光性能

采用重力反应沉淀法合成了Er3+掺杂的NaYF4上转换发光剂,分别用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和荧光分光光度计(FL)对试样的晶体结构、表面形貌及发光性能进行了表征,研究了不同煅烧温度对材料结构、形貌和发光的影响。结果表明:NaYF4∶Er3+为立方相和六方相混合的晶体,经过煅烧后,颗粒具有很好的结晶性,含有少量的杂相。分别用650nm的红光和808nm的近红外光激发,测试样品的上转换发光,观察到了紫色、蓝色、绿色上转换发光。     

Er3+离子掺杂透明的LaF3-SiO2纳米玻璃-陶瓷的上转换发光

采用溶胶-凝胶法成功制备了一系列Er3 掺杂的透明纳米LaF3-SiO2玻璃-陶瓷样品,并研究了其上转换发光性质与发光机制.研究得到了Er3 浓度对上转换发光的影响规律,拟合了上转换荧光强度与LD工作电流的关系,发现所得结果与理论值能够很好地一致.在980nm激光二极管激发下,获得了发射波长为520、540、660nm的有效上转换发光.在较低的功率泵浦下,540nm波长的绿光波段发射最强,其发光主要过程是处于4F7/2态的Er3 离子能量大部分被弛豫到4S3/2态,再由此激发态跃迁到基态4I15/2态所致.     

Y_2O_2S∶Er,Yb纳米晶的制备及其上转换和下转换发光

采用共沉淀法,结合固-气硫化工艺制备了平均粒径约40nm的类球形Y2O2S∶Er,Yb纳米晶,并对其在980nm红外激发下的上转换和下转换发射进行了较为详细的研究。Er3+的上转换特征发射分别位于530、550和660nm附近。在表面吸附OH-和CO32-所形成的特殊声子环境下,Er3+的4S3/2→4F9/2和4I11/2→4I13/2多声子弛豫显著提高了4F9/2能级的粒子布居,致使纳米晶具有很强的660nm红光发射。并且红绿光荧光分支比会随Yb3+浓度的提高而显著增大。首次报导了Y2O2S纳米晶中Er3+的红外特征发射。源于Er3+离子4I13/2→4I15/2辐射跃迁的较强红外发射,在晶场作用下分化为峰位分别位于1501、1534和1577nm的3个发射峰。由于4I13/2能级是660nm红光发射的主要布居能级之一,该红外发射与红光发射存在明显竞争。但在较高Yb3+掺杂浓度下,高效的Yb3+→Er3+能量传递可有效削弱红外发射的竞争作用。     

颜色可调Y(PO3)3:Tb3+,Yb3+上转换发光材料的共沉淀制备及性能

采用共沉淀法制备Tb3+,Yb3+共掺杂Y(PO3)3上转换发光材料,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和上转换荧光光谱仪(UPL)对制备产物的结构和性能进行表征分析.结果表明,所制备样品属于单斜晶系空间群为P21/c的Tb3+和Yb3+共掺杂Y(PO3)3晶体.在近红外光的激发下,所制备Y(PO3)3:x Tb3+,20％(摩尔分数,下同)Yb3+样品发射出Tb3+特征的蓝绿色光.Tb3+掺杂量直接影响着制备产物的上转换发光性能,当Tb3+掺杂量为2％ ～10％时,Tb3+的5 D4→7 F6发射峰分裂为481 nm和491 nm两个发射峰;当掺杂量为5％～20％时,位于547 nm处绿光发射为最强发射峰;当Tb3+掺杂量高于20％时观察到浓度猝灭现象.Tb3+/Yb3+的掺杂量比例和近红外光激发功率密度对所制备样品的上转换发光性能也有明显影响.适当调节样品中Tb3+/Yb3+掺杂比例可实现对制备的Y(PO3)3:x Tb3+,20％Yb3+样品的上转换发射蓝绿光颜色的调控.对Y(PO3)3:Tb3+,Yb3+样品的上转换发光机理进行探索,其中属于Tb3+特征的5 D3→7 FJ(J=6,5,4)和5 D4→7 FJ(J=6,5,4,3)跃迁带发射分别属于三光子吸收和双光子吸收机制.     

Er~(3+)掺杂透明微晶玻璃光谱性质的研究

通过高温熔融法和热处理制备了含有-γBi2WO6纳米晶的Er3+掺杂透明硼铋酸盐微晶玻璃.根据X射线粉末衍射结果和Scherrer公式计算得到-γBi2WO6晶粒大小约为15 nm.由于部分Er3+离子取代Bi3+进入-γBi2WO6纳米晶相中,使得Er3+离子在1.5μm的有效发射带宽由78 nm增加到85 nm,同时Er3+离子在4I13/2能级的荧光寿命由0.67 ms增加到1.43 ms.此外,与原始玻璃相比,在Er3+掺杂硼铋酸盐微晶玻璃中观察到强烈的绿光上转换发光,其上转换发光机制可以归为双光子过程.     

P2O3-B2O3-Al2O3-SrO-BaO玻璃中Yb3+非辐射能量转移下Er3+离子的增强发射

本文研究了共掺Er3 +/Yb3 +P2 O3 -B2 O3 -Al2 O3 -SrO -BaO玻璃的能量转移过程。实验中制备了高掺杂Yb3 +离子的双掺Er3 +/Yb3 +的磷酸盐玻璃样品。在Er3 +/Yb3 +掺杂比率 >1 :1 8(mol% )时 ,观测到了基于Yb3 +离子至Er3 +离子能量转移下Er3 +( 4 I13 / 2 →4I15 / 2 )的增强发射和Yb3 +( 2 F7/ 2 →2 F5 / 2 )发射的减弱 ,当Yb3 +离子掺杂浓度超过 2 .1× 1 0 2 1ions/cm3 时 (Er3 +/Yb3 +≤ 1 :1 8,mol% ) ,由于Yb3 +离子的自淬灭效应 ,Er3 +离子的发射强度降低。实验中得到了Yb3 +离子的最佳掺杂浓度为1 .74× 1 0 2 1ions/cm3     

Er3+/Tm3+/Yb3+共掺氟氧化物玻璃的上转换白光性质

采用高温固相法制备了Er3+/Yb3+、Tm3+/Yb3+和Er3+/Tm3+/Yb3+共掺杂的氟氧化物玻璃SiO2-Al2O3-Na2O-ZnF2,研究了980nm近红外激光激发下的上转换发光性质。研究表明,Er3+/Yb3+共掺样品呈现了上转换绿光和红光发射,Tm3+/Yb3+共掺样品呈现了强的上转换蓝光发射和弱的红光发射,Er3+/Tm3+/Yb3+三掺样品呈现了上转换白光发射。对上转换发光强度和激光功率的研究表明上转换绿光和红光发射是两光子吸收过程,上转换蓝光发射是三光子吸收过程。     

980nm激发下Y_2O_2S:Ho~(3+),Yb~(3+)纳米晶可见和红外发光特性研究

采用共沉淀法,结合固-气硫化工艺制备出六角晶系结构的类球形Y2O2S∶Ho3+,Yb3+纳米晶,平均粒径约40nm。在980nm LD激发下,系统研究了纳米晶在450~1 500nm宽波段范围内的发光特性。根据上转换(UCL)和下转换(DCL)测试结果,Y2O2S∶Ho3+,Yb3+纳米晶发射峰位于545,655和1180nm,分别源于5F4/5S2→5I8、5 F5→5I8和5I6→5I8辐射跃迁。Yb3+离子的掺杂可显著提高Ho3+的上转换发光效率。由于纳米晶表面吸附产生的高能振动量子显著提高了5F4/5S2→5F5和5I6→5I7多声子弛豫的发生几率,使得655nm红光发射很难得到抑制。随Yb3+浓度不断增大,Yb3+→Ho3+能量传递效率提高。这不仅可以增大5F4/5S2和5I6能级的粒子布居数,使绿光和红外光发射增强,而且能在一定程度上抑制5I6→5I7多声子弛豫过程,间接削弱红光发射强度。但5F5能级的另一布居途径(5F4/5S2→5F5)使得Y2O2S∶Ho3+,Yb3+纳米晶的绿红光荧光分支比(IG/IR)值仅能达到3.75。当浓度高于6%(摩尔分数)时,(5F4/5S2,2F7/2)→(5I6,2F5/2)能量反传递过程导致绿光和红光发射大幅降低,而5I6能级布居数的增大却增强了红外发射强度。上述变化导致IG/IR增势减弱,红外/红光荧光分支比(IIR/IR)不断增大。