NaYF4∶Yb3+/Nd3+纳米粒子近红外热增强发光及温感研究

采用共沉淀法制备了一系列六方相NaYF₄∶Yb³⁺/Nd³⁺纳米粒子。在980 nm激光激发下,观测到峰值分别位于752 nm、804 nm和862 nm的近红外第一生物窗口发光,分别对应于Nd³⁺的⁴F_7/2→⁴I_9/2、⁴F_5/2→⁴I_9/2以及⁴F_3/2→⁴I_9/2辐射跃迁。特别是,Nd³⁺的上述近红外发光展现出优异的热增强发光性质,其中752 nm发光峰在温度从室温升至443 K时增强倍数达到83.7倍。采用发光强度比系统研究了303 K～443 K温度范围内Nd³⁺的温度传感性能,研究发现采用752 nm和862 nm的发射峰强度比,最大相对灵敏度达到3.07%K^-1     

Yb3+，Er3+掺杂Y2Ti2O7荧光粉的制备与上转换发光机理研究

采用溶胶-凝胶法制备合成了(Y_0.98-xYb_xEr_0.02)₂Ti₂O₇(x=0, 0.02, 0.04...0.10)荧光粉, 分别采用XRD和荧光光谱仪对样品的结构和上转换发光性能进行了表征.研究了Yb3+掺杂浓度对样品上转换发光性能的影响, 并对样品的发光机理进行了研究.结果表明, 所得样品为面心立方结构的烧绿石相.在980nm激发下, 样品展现出很强的上转换荧光发射并且发光颜色可以通过Yb3+掺杂浓度来调节.样品上转换绿光和红光发射均为双光子过程并且交叉弛豫过程在上转换红光发射过程中占据主导作用.      

掺Ho3+氟化物材料上转换发光的实验研究

本文制备了掺Ho3+氟铝酸盐为基质的上转换发光材料,详细研究了蓝绿上转换发光强度及上转换发射峰的位置与强度随Ho3+离子浓度的变化,确定了Ho2O3在该基质中合适的掺杂浓度,并简单讨论了其上转换机制.     

上转换发光材料Na[Y0.57Yb0.39Er0.04]F4表面羧基化

通过表面接枝改性法对上转换发光材料Na[Y_0.57Yb_0.39Er_0.04]F₄进行表面修饰羧基的研究,并对影响因素如反应时间、缓冲溶液以及修饰剂的加入量进行了系统的实验分析,解决了上转换发光材料作为荧光标记物使用时无法直接共价固定生物活性分子的问题.实验结果表明,当反应时间为4h,缓冲溶液为pH=9.0,0.50mol·L^-1的PB缓冲溶液,缓冲溶液的使用量为50mL,修饰剂的加入量为氨基化材料质量的12倍时,上转换发光材料表面成功修饰羧基的量达到最大.     

戊二醛修饰上转换发光材料Na[Y0.57Yb0.39Er0.04]F4的制备与表征

利用表面接枝改性法,用戊二醛作修饰剂,对上转换发光材料Na[Y_0.57Yb_0.39Er_0.04]F₄进行了表面醛基修饰.傅里叶红外吸收光谱证明了醛基的存在,紫外分光光度法定量检测修饰醛基的含量为1.38×10^-3mol·g^-1,热分析定性地证明了材料表面有机官能团的存在,扫描电镜显示了修饰后上转换无机发光材料颗粒的直径有所增加.沉降实验表明,修饰醛基后的上转换发光材料在水溶液中的分散稳定性得到了提高.     

SiO2@ZnWO4∶Eu3+红色荧光粉的制备及其发光性质研究

以正硅酸乙酯为硅源,用水热法制备了SiO2@ZnWO4∶Eu3+荧光粉,对样品分别进行了X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱(PL)等表征。XRD结果表明,当水热反应温度为180℃,反应时间12小时,可以得到ZnWO4的纯相。TEM和EDS结果表明,样品中含有Si、Eu、O、Zn、W元素。荧光光谱结果表明,SiO2@Zn-WO4∶Eu3+荧光粉能够被393 nm的紫外光激发,在615 nm处发出红色荧光,且SiO2@ZnWO4∶Eu3+荧光粉的发射光谱中电偶极跃迁5D0→7F2强度大于磁偶极跃迁5D0→7F1的强度,表明Eu3+在其中处于没有对称中心的格位。     

NaYF4:Yb,Er材料的制备及其上转换发光性能

通过沉淀法制备Yb3+和Er3+共掺的NaYF4上转换发光材料,考察了主要制备工艺条件对材料上转换发光性能的影响,并探讨了其上转换发光的机理。利用x射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱仪对样品进行了表征。结果表明,Yb3+和Er3+的掺杂浓度分别15%(摩尔分数,下同)、3%,焙烧温度为600℃时可得到发光性能较好的六方相NaYF4:Yb,Er上转换材料,其主要上转换途径是Yb3+和Er3+之间的能量转移,且Er3+的红、绿光发射均为双光子过程。     

NaYF4∶Yb,Er材料的制备及其上转换发光性能

通过沉淀法制备Yb3+和Er3+共掺的NaYF4上转换发光材料,考察了主要制备工艺条件对材料上转换发光性能的影响,并探讨了其上转换发光的机理.利用x射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、荧光光谱仪对样品进行了表征.结果表明,Yb3+和Er3+的掺杂浓度分别15％(摩尔分数,下同)、3％,焙烧温度为600℃时可得到发光性能较好的六方相NaYF4∶Yb,Er上转换材料,其主要上转换途径是Yb3+和Er3+之间的能量转移,且Er3+的红、绿光发射均为双光子过程.     

Eu3+激活的Li2Gd4（MoO4）7钼酸盐红色荧光体及其发光性质

由高温固相反应首次合成Li2(Gd1-xEux)4(MoO4)7(0相似文献   

SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+磷光粉低成本制备工艺及发光性能研究

以工业铝酸钠溶液制备的氢氧化铝为铝基原料,采用高温固相反应法合成了SrAl2O4∶Eu2+,Dy3+磷光粉,考察了稀土掺杂量、烧结温度及硼酸加入量对其发光性能、激发光谱及发射光谱的影响,并通过XRD谱及余辉衰减曲线对最佳工艺条件下制备的样品进行表征。结果表明,当稀土掺杂量x(Eu)=3%、x(Dy)=3%,烧结温度为1 300℃,烧结时间为4h,硼酸加入量w(H3BO3)=9%时,所制备磷光粉样品仍保持SrAl2O4的晶体结构,其发光性能最好,发光强度最大,主激发波长在360nm左右,主发射波长在510nm左右;余辉为黄绿色,衰减时间长。     

BaO-TiO2-3SiO2∶Eu3+发光材料的结构与发光性质的研究

采用溶胶-凝胶法制备了BaO-TiO2-3SiO2∶Eu3+发光材料,通过DTA-TG、IR、XRD、SEM、激发和发射光谱图对材料的结构和发光性能进行了研究。结果表明,100℃～200℃之间出现明显失重现象,说明在此过程中凝胶中的吸附水和乙醇等有机物大量挥发,600℃出现失重阶梯并放出热量,发生晶型转变;制备的样品中主要存在Ti-O-Si和Ti-O键;XRD测试证明,材料主要在600℃～1000℃之间发生晶型转变,当经800℃退火处理后,主要以Ba2TiSi2O8晶体结构存在时,材料发光最好。材料制备的最佳退火温度为800℃,Eu3+在BaO-TiO2-3SiO2基质中的掺杂量为1.80%(摩尔分数),发光最好。在612 nm监测波长下,测得的最佳激发波长为可见光465 nm,即在465 nm光激发下,材料发射强度高、单色性好的红光。     

Er3+∶YAlO3/Fe掺杂TiO2复合物的制备及光催化活性研究

对TiO2半导体材料进行改性,分别通过溶胶凝胶、超声波分散和溶液沸腾的方法合成了Er3+∶YAlO3/Fe掺杂TiO2复合物光催化剂,并且采用XRD和SEM进行表征,研究了各种因素在太阳光照射下降解酸性红B的催化活性,也考察了Er3+∶YAlO3的包覆量、Er3+∶YAlO3/Fe掺杂TiO2的量、太阳光照射时间、酸性红B的初始浓度和氯化钠浓度等其降解过程用UV-Vis光谱进行检测。实验结果表明,加入上转光剂之后降解率大幅度增加,改性后的光催化剂可以有效地降解染料废水。     

Eu3+掺杂萤石矿物的发光与其晶体结构关系

对萤石矿物进行掺杂灼烧.制备了一种新型矿物发光材料萤石:Eu³⁺.根据Eu³⁺的荧光光谱与局域对称性的关系,结合空间群中等效点系的对称性分析,可以推断该体系中主要存在2类发光中心,其格位对称性分别为C_4V,和C_3V.Eu³⁺离子进入CaF₂晶格,与Ca²⁺离子不等价置换,由于电荷补偿,Eu³⁺周围常常存在间隙F_i^-的缺陷机制,间隙的存在,降低了局域对称性(由O_h降低为C_4V。或C_3V),打破了宇称选择定则,促进了Eu³⁺离子的发光.     

助熔剂H3BO3对SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料性能的影响

通过低温燃烧法合成的方法,研究了不同掺入量配比的助熔剂H3BO3对Sr Al2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料性能的影响。结果表明:助溶剂促进了Sr Al2O4纯的单相晶体的形成,提高了激活剂Eu2+、Dy3+进入晶格的数量,提高了发光材料的发光性能。当H3BO3的掺入量达到0.6%时,余辉时间最长达到640 s,初始亮度也达到1.98(cd·m-2),发光性能最佳。     

稀土Ce3+/Eu2+激活深红及近红外发光材料的研究进展

深红(650 nm～700 nm)及近红外光(700 nm～1700 nm)已经在诸多领域得到广泛应用。通用照明领域,加入深红光发光材料的荧光转换型白光发光二极管(pc-wLEDs)不仅可以提升显色指数,降低色温,还能使pc-wLEDs的发射光谱适应人眼敏感区域,实现精确的色彩再现。另外,在植物生长以及农业照明领域,深红光发光材料不仅可以实现农作物增量增产还可以降低其对种植环境的依赖程度,实现室内种植。近红外光基于其高穿透力可以在无接触条件下对人体进行无损的生物传感以及生物成像。利用这种高穿透能力以及人体内不同成分对近红外光的吸收差异可以对人体健康指标进行监测。除此以外,近红外光在食品成分和新鲜度分析、夜视、军事、光纤通讯等领域均有着广泛的应用。然而,多领域的应用同样意味着对深红/近红外发光材料性能方面有更高的要求。本文详细介绍了近年来Ce³⁺/Eu²⁺激活的深红/近红外发光材料的研究进展,探讨了其背后的发光机理以及发展趋势,并且总结优势,指明不足,为今后研发高效深红/近红外发光材料提供经验与帮助。     

Er~(3+)/Yb~(3+)掺杂NaY(MoO_4)_2荧光粉的制备及其上转换发光性能研究

采用高温固相法合成了一系列Er~(3+)单掺和Er~(3+)/Yb~(3+)共掺NaY(MoO_4)_2荧光粉样品。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、激光粒度仪和荧光光谱仪分别对样品的相纯度、微观形貌、粒径分布和上转换发光性能进行了表征。在980 nm激光激发下,Er~(3+)单掺和Er~(3+)/Yb~(3+)共掺样品的发射光谱中均能观测到中心波长位于536 nm、560 nm的上转换绿光发射和位于660 nm的红光发射,分别归因于Er~(3+)的~2H~(11/2)→~4I_(15/2)、~4S_(3/2)→~4I_(15/2)和~4F_(9/2)→4I_(15/2)能级跃迁。在Er~(3+)单掺体系中共掺Yb~(3+),可以轻松实现由上转换绿光到红光的转变。NaY_(1-x-y)(MoO_4)_2∶x Er~(3+),y Yb~(3+)样品中最优的Er~(3+)/Yb~(3+)掺杂浓度和最佳的烧结温度为x=0.04、y=0.5、T=850℃。基于泵浦依赖和能级图,在Er~(3+)单掺和Er~(3+)/Yb~(3+)共掺体系上转换发光过程中所涉及的能量转移机制被详细讨论。     

上转光剂Er3+∶YAlO3复合物的声催化活性研究

通过溶胶凝胶的方法制备了上转光剂Er3+∶YAlO3,然后通过超声分散和溶液沸腾的方法合成了Er3+∶YAlO3/TiO2-CdS复合物光催化剂。利用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)技术对Er3+∶YAlO3和Er3+∶YAlO3/TiO2-CdS复合物进行了表征。以酸性红B染料水溶液作为模拟污染物,通过可见声催化降解程度评估Er3+∶YAlO3/TiO2-CdS复合物催化活性,并且比较了Er3+∶YAlO3/TiO2和Er3+∶YAlO3/CdS光催化活性。最后,对Er3+∶YAlO3上转光剂的原理和Er3+∶YAlO3/TiO2-CdS复合物的声催化机理进行了讨论。     

NaYF4: Yb,Er@SiO2的高温相变及上转换

通过固-液热分解法合成平均尺寸为27 nm的六方相NaYF₄: Yb, Er上转换纳米晶。制备了NaYF₄: Yb, Er@SiO₂核壳纳米粒子, 壳层厚度约为8 nm。将NaYF₄: Yb, Er@SiO₂分别在不同高温下焙烧3 h, 发现600 ℃下产物物相未发生变化, 但向非晶态过渡; 700、800 ℃下NaYF₄内核与SiO₂壳层发生化学反应, 产物物相均转变为NaYSiO₄。样品均用980 nm红外激光进行激发, 显示出强烈的可见光上转换发射。以初始NaYF₄: Yb, Er@SiO₂的上转换发光强度为对比样, 随着焙烧温度的升高, 样品的发光强度依次提高。这与理论上低声子能量的氟化物发光强度更高不符, 可能原因是高温处理后样品去除了部分晶格缺陷和有机杂质。      

Si对Y0.3Ca0.7TiO3:Pr3+发光性质的影响

采用高温固相反应合成Y0.3Ca0.7Ti x Si1-x O3∶Pr3+0.0015(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)红色系列粉末状发光材料。经X射线衍射分析产物为两相,分别为CaTiO3和Ca4Y6O(SiO4)6。检测了材料的激发光谱和发射光谱。发射光谱的峰值位于613 nm,对应于Pr3+的1D2-3H4跃迁。随着Si含量值的增大,激发光谱在340 nm附近的吸收增强,同时提高发射光谱的强度,当Si含量为0.3时,强度达到最大值;但过量硅的加入会导致发射光谱强度下降。     

Nd3+对红色荧光粉MgSiO3∶Mn2+,Nd3+发光性能的影响

采用高温固相法制备长余辉发光材料MgSiO3∶Mn2+,Nd3+。借助X射线粉末衍射、激发光谱、发射光谱和余辉衰减曲线对样品进行表征,研究Nd3+对这种红色荧光粉发光性能的影响。结果表明,Nd3+的掺入没有引起样品的晶体结构的变化,但对光谱强度和余辉性能有着显著影响,通过比较单掺Mn2+、单掺Nd3+、双掺Mn2+,Nd3+体系的热释光曲线,揭示了双掺体系中Nd3+的陷阱作用。双掺样品中存在Nd3+向Mn2+能量传递,Nd3+的最佳掺杂量为4%。