稀土上转换发光材料的研究与应用

稀土上转换发光材料是近年来发光材料领域研究的热点,结合稀土上转换发光材料的基质类型及特点,介绍了上转换过程的主要形式。通过对稀土离子上转换发光机理的分析,列举稀土上转换发光材料的主要应用领域,并针对如何提高上转换发光效率提出具体建议,为稀土上转换发光材料的研究提供理论参考。     

稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展

稀土元素特殊的电子构型,使其具有优异的光性能,成为新的发光材料的宝库。在照明显示、分析检测等领域,稀土发光材料近年来已经得到了广泛的应用。而且也有多种不同的稀土发光材料问世,如稀土长余辉发光材料和稀土配合物发光材料等。重点介绍了两种新型的稀土发光材料:拥有高效下转换发光效率的稀土掺杂"量子剪裁"发光材料和在生物医学领域有着巨大潜力的稀土掺杂"上转换"发光纳米晶体。对两种发光材料的发光机理进行了描述,并重点展示了两种材料的制备和应用进展。     

稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展

稀土元素特殊的电子构型,使其具有优异的光性能,成为新的发光材料的宝库。在照明显示、分析检测等领域,稀土发光材料近年来已经得到了广泛的应用。而且也有多种不同的稀土发光材料问世,如稀土长余辉发光材料和稀土配合物发光材料等。重点介绍了两种新型的稀土发光材料：拥有高效下转换发光效率的稀土掺杂“量子剪裁”发光材料和在生物医学领域有着巨大潜力的稀土掺杂“上转换”发光纳米晶体。对两种发光材料的发光机理进行了描述,并重点展示了两种材料的制备和应用进展。     

稀土离子上转换发光材料的研究进展

本文介绍了稀土离子上转换发光的机理,综述了稀土离子上转换发光材料的基质、激活剂、敏化剂及稀土上转换材料的应用。     

稀土上转换发光材料在太阳能电池中的应用

传统的太阳能电池只能吸收能量大于半导体能隙的光子,能量小于半导体能隙的光子因为无法被吸收而被浪费掉,这一部分的能量损失高达50%。将上转换发光材料应用于太阳能电池中,将增加电池对能量小于半导体能隙的光子的吸收,极大提高太阳能电池的光电转换效率。稀土掺杂的上转换发光材料以其能够吸收红外光转换为可见光的独特性质,受到了国内外研究学者的广泛关注。这篇文章介绍了上转换发光材料的发光机制,以及近些年来稀土上转换发光材料在太阳能电池领域中的应用,包括硅基太阳能电池,染料敏化太阳能电池及钙钛矿太阳能电池。对稀土上转换发光材料在太阳能电池中应用所面临的困难以及潜在的解决方案做了总结与展望,有利于后续研究对稀土上转换发光材料在太阳能电池上的应用方向的探索,为提高太阳能电池的光电转化效率提供新思路,推进太阳能电池的大规模市场化应用。     

稀土上转换发光材料的合成与应用研究进展

稀土上转换发光材料是一种光学性能出众的Anti-stockes发光材料,广泛应用于生物医学、红外探测等领域。介绍了稀土上转换发光材料的几种常用的制备方法,包括共沉淀法、微乳液法、溶胶-凝胶法、水热（溶剂热）法、热分解法、超声波法和静电纺丝法,并对稀土上转换发光材料在海关行李监管这一新兴领域的应用进行了展望,为可疑行李监管提供了一种隐形、无感、可识别的技术,将上转换发光材料应用于海关口岸监管活动,提高对疑似管制行李的识别和追踪核查,减少误报和跟丢的可能性,有效地提高旅检的通关效率。     

上转换发光材料研究及应用

稀土掺杂的上转换材料由于独特的光学性能在激光、显示、生物医学、军事等领域都有极大的应用价值,但上转换材料较低的发光效率限制了它应用的发展。文章总结了上转换材料发光机理组成特点制备方法主要应用领域,评述了各方面优缺点。     

稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs机理与材料制备研究

稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs材料作为生物分析化学领域新一代荧光纳米材料,具有典型的低生物毒性、高化学稳定性、窄带发射以及低背景荧光等特征。文章针对该类型材料发光机理进行分析,对RE-UCNPs材料上转换发光中的激发态吸收、能量转移上转换、光子雪崩、中间态能量转移上转换等能量交换方式作用机理进行总结;对水热法水相结合、水热法油相结合、热分解法、热合成法制备稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs过程进行综合论述。     

表面活性剂对YPO_4:Eu形貌结构和荧光性能的影响研究

稀土磷酸盐纳米发光材料又被称为荧光粉,可广泛应用于照明、太阳能、石油、冶金等领域。本文主要研究了水热法制备的稀土磷酸盐纳米发光材料,基于材料的微观结构和形貌对其发光性能的影响,研究了稀土磷酸盐纳米材料的微观结构对性质的影响及稀土离子掺杂对其微观结构和发光性能的影响。本文研究了在相同实验参量的条件下,通过使用不同的表面活性剂,采用水热法合成了YPO_4:Eu纳米发光材料。探究了表面活性剂对YPO_4:Eu下转换发光的影响。对产物进行了相应的检测并进行分析,结果表明表面活性剂对产物的性能有较大影响。     

稀土上转换发光在染料敏化太阳能电池中的应用

经过20余年的发展,染料敏化太阳能电池(DSSC)的光电转换效率已经超过13%,但仍然无法与传统的晶硅太阳能电池相媲美。稀土上转换发光材料可以将近红外光转换为可见光,提高染料吸收光子的数量。从该角度出发,总结介绍了在DSSC中应用稀土离子上转换发光材料的两种常见模式,指出了有待解决的关键科学问题,展望了未来的发展方向。     

稀土上转换发光材料的光温传感及其功能化应用的研究进展

温度是贯穿日常生活、工业生产和科研等领域的重要物理参数之一.因此,实现准确可靠的温度测量至关重要.目前,非接触式温度传感测量引起了科研工作者广泛的关注,稀土上转换发光材料的光温传感研究已成为其中的一个热点.本文重点综述了上转换材料的光学测温机理、稀土上转换荧光粉和上转换微晶玻璃在光温传感领域的最新研究进展以及依托于光温...     

稀土上转换发光纳米材料及其应用

稀土上转换发光纳米材料具有较低的声子能量和较高的化学稳定性,是目前公认的发光效率最高的上转换发光纳米材料。[1]近几十年来,随着纳米科学和纳米技术的发展,上转换发光的增强倍数已经提高了上万倍。本文对稀土上转换发光纳米材料技术在太阳能电池、血潜指纹显现侦破技术、防伪技术、生物分子及离子检测、传感领域、肿瘤医学、多模态成像、薄膜方面等领域的研究和应用现状进行了介绍,并对稀土上转换发光纳米材料未来发展趋势和前景进行了展望。     

稀土上转换纳米发光材料的研究进展

综述了近年稀土上转换发光纳米材料的研究状况和技术进展,着重讨论了稀土上转换发光纳米材料的制备方法和表面修饰手段,并对稀土上转换发光纳米材料的应用前景进行了分析和展望。     

掺稀土氟化物玻璃上转换发光材料发展概况

和传统的氧化物玻璃相比,氟化物玻璃具有声子能量低的特点,因此无辐射跃迁几率小,上转换量子效率高,使得掺稀土离子的氟化物玻璃具有高的发光效率.且稀土离子的能级在氟化物玻璃中具有较长的寿命,形成更多的介稳能级,有丰富的激光跃迁.利用稀土离子在氟化物光纤中的上转换特性,可以获得性能优良的光纤激光器.本文简述了掺稀土氟化物玻璃上转换激光材料的发光机理和研究进展.     

双通道激发稀土上转换发光材料用于荧光成像

稀土上转换发光材料作为生物发光标记材料,拥有化学稳定性高、发光稳定性好、窄带发射、发光寿命较长的优点。采用核-壳包裹的方法,设计与制备了双通道激发NaYF_4∶Yb~(3+)、Nd~(3+)、Tm~(3+)、Er~(3+)@NaYF_4∶Nd~(3+)(CS-Nd)纳米材料,所合成的材料CS-Nd可在980 nm和808 nm激光激发下实现上转换发光。通过透射电子显微镜、上转换发光测试和小鼠活体荧光成像研究了纳米材料CS-Nd的形貌大小、上转换发光性质和生物成像性能。     

基于上转换发光的可见/近红外光催化研究现状及展望

上转换发光材料可将低能光子转换为高能光子,对于太阳能的转化利用具有潜在的应用前景。本文以TiO₂为例,介绍了上转换发光在可见/近红外光催化领域的研究背景,说明了光能吸收、光能转换、光能转移、表面反应的光能利用机制,总结了上转换发光的研究进展。同时重点分析了稀土上转换发光在可见/近红外光催化领域的研究现状,阐述了上转换发光与其它改性方法协同提高TiO₂光催化效率的基本原理。最后提出了基于复合上转换发光的光催化研究思路,展望了上转换发光在光催化中的应用前景。     

掺稀土元素的高折射率玻璃微球的制备与性能研究

制备了掺有稀土发光材料的高折射率玻璃微球，并用XRD、SEM等进行了表征，实验结果表明，该玻璃微球粒径分布范围窄，光学性能好，其折射率为1.93，用改造的显微拉曼光谱仪测量了微球上转换发光光谱，在其荧光光谱上发现了很强的形貌共振，并用光学微腔理论进行了解释。     

稀土发光材料的合成方法

稀土发光材料性能好,发光转换效率高,现今已经广泛应用到不同领域中,很多专家和学者也相继投入到对其的研究中。本研究通过对稀土发光材料的了解,分析几种不同原理和方法的稀土发光材料合成方法,以更加深入掌握稀土发光材料形成过程,为相关领域研究提供参考和借鉴,以选择并创造出更加高效且实用的合成方法。     

808nm上转换纳米粒子的制备及荧光性能的研究

本文设计并合成了一种用808nm激发的增强上转换纳米发光材料,首先将Ca~(2+)掺杂到Yb/Tm:NaGdF_4中,实验表明可以制备出尺寸较均一的纳米粒子。然后通过两步溶剂热法涂覆NaYF_4:Nd/Yb,"核-壳"设计可在壳层中高浓度掺杂Nd~(3+)(50 mmol%),从而显着增强了活化剂的上转换发射。最后在最外层包覆了惰性层NaGdF_4形成"核-壳-壳"结构稀土上转换纳米颗粒(UCNPs),发光强度明显大幅度提高增强了20多倍。为了改变纳米粒子的溶解性从油性到水溶性在其表面包覆了SiO_2,这为其生物应用提供一种很好的条件。     

核壳结构的β-NaYF-_4︰Yb~(3+)/Er~(3+)@SiO_2的制备及荧光性能研究

以稀土氯化物、油酸、1-十八烯等为原料制备出了粒径分别为22 nm和75 nm上转换纳米粒子(UCNPs)β-NaYF_4︰Yb~(3+)/Er~(3+),并采用反相乳液法在上转换纳米粒子上包覆了一层二氧化硅得到了核壳结构的上转换纳米粒子(UCNPs@SiO_2)。使用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射法(DLS)、X射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、荧光分光光度计对上述材料进行了表征。结果表明:合成出的两种粒径的UCNPs粒径分布均匀,且都是六方相的结构。UCNPs@SiO_2表面的二氧化硅壳层厚薄均匀。UCNPs@SiO_2保持了上转换发光性能并在极性溶剂(如水,乙醇)中表现出良好的分散性。