Tm,Ho:BaY2F8纳米晶制备及性能表征

采用水热合成方法制备了Tm,Ho:BaY2F8纳米晶,对Tm,Ho:BaY2F8纳米晶进行了X射线、扫描电镜及荧光光谱分析测试,确定了水热方法制备Tm,Ho:BaY2F8纳米晶的最佳温度为210℃;扫描电镜形貌测试表明210℃下,Tm,Ho:BaY2F8纳米晶的尺寸大小为100 nm;荧光光谱分析得出掺杂浓度为5%Tm3+和0.5%.Ho3+的Tm,Ho:BaY2F8纳米晶的上转换效率最高.     

Gd2O2S:Yb3+,Ho3+上转换发光材料的制备与表征

采用高温固相法制备了Gd2O2S:Yb3+,Ho3+上转换发光材料,并研究了激活剂Ho3+和敏化剂Yb3+之间配比、烧结的温度和烧结时间对上转换发光材料发光性能的影响,得到了最佳离子配比、烧结时间与烧结温度,用XRD、SEM、荧光光谱等对样品进行了表征.采用快进快出的制备工艺,得到的上转换发光材料尺寸约为4μm,粒度均一,具有明显的六方晶形.Gd2O2S:Yb3+,Ho3+在Ho3+/Yb3+摩尔掺杂比为0.5:18,1150℃条件下烧结2h时,发光最强.该粉体在980nm红外光照射下发出耀眼的绿光,光谱峰值位于544nm和548nm两个发射峰,对应于Ho3+离子的5F4,5S2→5I8跃迁.在1064nm红外光照射下,光谱峰值位于548nm处的主峰,对应于Ho3+离子的5S2→5I8跃迁.     

共沉淀法合成Tm,Ho：GGG纳米粉体及性能表征

采用尿素共沉淀法合成Tm,Ho：Gd3Ga5O12（Tm,Ho：GGG）纳米粉体,利用TG/DTA,XRD,SEM及电子衍射分析技术对Tm,Ho：GGG粉体的物相结构、热稳定性、粒度及形貌进行了分析.结果表明：所合成粉体为GGG相,1200℃获得了粒径均匀、分散性和流动性好纳米粉体,大小约50 nm～150 nm之间,...     

Sm3+/Ho3+掺杂Lu3Al5O12基荧光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法制备了Sm3+/Ho3+掺杂Lu3Al5O12基荧光粉。XRD结果显示：所合成的荧光粉具有单一相石榴石结构。荧光光谱分析表明,在蓝光激发下,Lu3Al5O12：Sm3+样品的发射光谱的峰值波长为568nm和614nm,Sm3+的最佳掺杂摩尔分数为6.3%;Lu3Al5O12：Ho3+发射光谱峰值波长为549nm,Ho3+样品的最佳掺杂摩尔分数为4%。在Sm3+、Ho3+共掺Lu3Al5O12：Sm3+,Ho3+荧光粉中,Sm3+、Ho3+均为发光中心,样品的发射光谱中同时出现单掺Sm3+、Ho3+的特征发射峰。可见,Lu3Al5O12：Sm3+,Ho3+可用作暖白光LED用荧光粉。     

Yb3+、Ho3+共掺杂NaYF4上转换发光材料制备及其发光性能

为了提高单结非晶硅太阳能电池的光电转换效率,缓解日益严重的能源和环境问题,采用高温固相法制备了稀土离子Yb3+和Ho3+共掺的NaYF4上转换粉体,并对其进行了X射线衍射测试、扫描电镜以及光致发光测试。对Yb3+和Ho3+共掺的NaYF4上转换发光材料在热处理工艺下的变化进行了研究,分析了表面形貌和相结构对上转换发光性能的影响。发现在980 nm近红外光的激发下,共产生3个发射峰,中心波长分别位于541、649、750 nm,为非晶硅太阳能电池的最佳响应波段,表明该材料可应用于非晶硅太阳能电池提升其电池效率。进一步研究表明：可通过改变退火温度来改变样品的表面形貌和相结构,进而大幅度提高样品的上转换发光性能。在退火温度为700益时,样品呈标准六方相结构、表面致密、粒径均匀、上转换性能提高近40倍。     

显示用上转换发光材料Er,Yb:YF_3

采用喷射微波燃烧合成法制备上转换发光显示器中的一种上转换发光材料Er,Yb∶YF3。对材料的XRD衍射图谱和效率进行测试,得出其晶粒大小约为30 nm,发光效率为5 lm/W。给出此材料在波长为1064 nm下的3种激光功率激发下的发光光谱。分析材料的上转换发光机理,得到545 nm和662 nm峰值发光分别是Er3 的4S3/24I15/2和4F9/24I15/2跃迁产生的。Er,Yb∶YF3具有较强的上转换红光和绿光,采用不同的滤色膜可以得到单色的红光或绿光,满足显示对三基色中红色或绿色的要求,并且喷射微波燃烧合成法制备的材料达到了高分辨率显示应用超细粉体的要求。     

显示用上转换发光材料Er,Yb∶YF3

采用喷射微波燃烧合成法制备上转换发光显示器中的一种上转换发光材料Er,Yb∶YF3.对材料的XRD衍射图谱和效率进行测试,得出其晶粒大小约为30 nm,发光效率为5 lm/W.给出此材料在波长为1064 nm下的3种激光功率激发下的发光光谱.分析材料的上转换发光机理,得到545 nm 和662 nm峰值发光分别是Er3 的4S3/24I15/2和4F9/24I15/2跃迁产生的.Er,Yb∶YF3具有较强的上转换红光和绿光,采用不同的滤色膜可以得到单色的红光或绿光,满足显示对三基色中红色或绿色的要求,并且喷射微波燃烧合成法制备的材料达到了高分辨率显示应用超细粉体的要求.     

应用于白光显示的碲酸盐玻璃上转换发光特性

用高温熔融法制备了Tm3+/Er3+/Yb3+共掺碲酸盐玻璃(TeO2-ZnO-La2O3)样品,测试了玻璃样品的吸收光谱和上转换发光光谱,分析了上转换发光机理。结果发现:在975 nm,波长激光二极管(LD)激励下,制备的碲酸盐玻璃样品可以观察到强烈的红光(662 nm)、绿光(525、546 nm)和蓝光(475 nm)三基色上转换发光,分别对应于Er3+的4F9/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和Tm3+的1G4→3H6能级跃迁;随着Yb3+掺杂含量和泵浦功率的增加,样品的上转换发光强度都得到了一定程度的提高;通过调整稀土掺杂的浓度,得到了接近于标准白光(EE)发射。     

撞击流法制备纳米级上转换发光材料NaYF4:Yb，Tm

针对上转换材料制备过程中存在的产品大小不均匀,形状不规则,发光效率低下,且制备温度高,条件苛刻等问题,本文采用撞击流法制备纳米级上转换发光材料NaYF₄:Yb,Tm,通过正交法对实验条件进行了探讨,并通过激光粒度分布、XRD、SEM以及荧光光谱对样品进行了表征。结果表明:氟化钠与稀土离子的物质的量之比为12∶1、EDTA与稀土离子物质的量之比1∶1,反应时间2 h、反应温度60 ℃时制备出的产品产率最高。此外,还研究了锻烧温度对产品晶型及形貌的影响,结果表明:450 ℃焙烧时可得发光效果更好的六方相β-NaYF₄:Yb,Tm,该产品在980 nm激光的激发下会发出明亮的400~550 nm的可见光。     

燃烧法制备Yb3+/Er3+共掺杂CeO2纳米粉及其上转换发光特性研究

采用燃烧法制备了Yb3+/Er3+共掺杂CeO2纳米晶发光粉末,并通过改变稀土硝酸盐和甘氨酸的比例对合成样品的颗粒度进行控制。通过X射线衍射及扫描电镜对所得粉体进行了检测,分析其微观结构及形貌特征;并对样品在980 nm激光激发下的上转换发光特性进行了研究。结果表明,nG/nN=0.36,退火温度为1 000℃时,所得样品结晶最好,晶粒尺寸约为50 nm;掺杂物质的量分数为3%Er3+时,粉体的上转换发光效果最好;当Yb3+的物质的量浓度为10%且Er3+的物质的量浓度为3%时,所得CeO2:Yb3+/Er3+纳米晶粉体获得的上转换发光效果最好;用980 nm激发光源激发CeO2基质时,可观测到峰值位于525,545,557,654和674 nm的上转换发光,其中525 nm处被识别为2H11/2→4I15/2跃迁,545,557 nm处为4S3/2→4I15/2跃迁,654,674 nm处为4F9/2→4I15/2跃迁。     

微乳液水热法制备NaYF4:Yb,Er上转换发光材料

采用微乳液水热法制备了NaYF4:Yb3+,Er3+的上转换纳米氟化物,粉末X-射线衍射(XRD)图显示:反应时间在48h以内,NaYF4:Yb3+,Er3+纳米粒子产物并非NaYF4的单一相。水热时间延长到72h时,所得产物与PDF#28-1192相吻合,表明产物转变为单一的β-NaYF4。扫描电镜分析结果表明,NaYF4:Yb3+,Er3+纳米粒子随反应时间增加由立方相过渡为六方相,粒径大约在150-160nm。近红外荧光和上转换荧光光谱研究发现,下转换光谱最强发射峰位于1540 nm(对应于4I13/2—4I15/2);Yb3+(c/mol):Er3+(c/mol)=3:1时上转换发射中心分别在523nm、538nm和655nm(分别对应2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁)。通过分析上转换发光机理,发现无论绿光发射还是红光发射均为双光子过程。     

Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺YAG晶体的光谱研究

研究以800nm二极管激光器激发Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺YAG晶体的上转换发光谱,观察到Tm:~1 D_(2-)~3 H_6、Tm:~1 D_2-~3F_4和Ho:~5S_2-~5I_8的上转换发光跃迁。测量吸收光谱并应用Judd-Ofelt理论计算分析晶体中Ho~(3+)离子的强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率A和积分辐射截面。结果显示:Tm~(3+)/Ho~(3+)共掺YAG晶体中Ho~(3+)离子的~5I_7-~5I_8能级跃迁对应2μm辐射,其具有较长的能级寿命及合适的积分辐射截面,适合用于产生2μm激光。     

激光二极管端面抽运2μm Tm,Ho:YLF连续激光器的激光特性

根据能量在Tm3 离子和Ho3 离子之间的传递过程,给出了Tm,Ho:YLF激光器准三能级的速率方程,讨论了能量传递上转换及激光下能级粒子再吸收对Tm,Ho:YLF激光器运转的影响.报道了激光二极管抽运的Tm,Ho:YLF激光器的输出特性,室温下,在抽运功率为2.8 W时,获得了346 mW的TEM00模激光输出,阈值功率为138 mW,最大光-光效率为12.1%,并且将晶体保持在3个不同的温度下,给出了激光输出功率随抽运功率变化的实验结果.理论与实验结果吻合得比较好.     

纳米NaYF4：Nd^3＋、Dy^3＋材料的上转换光学特性

制备了Nd^3＋和Dy^3＋掺杂立方相NaYF4上转换发光纳米晶体,用XRD、荧光光谱等测量手段对纳米颗粒的结构和发光性能进行表征,探讨Nd3’和Dy¨的掺杂比例对上转换发光的影响．利用776nm红外光激发样品,NaYF4：Nd^3＋,Dy^3＋实现蓝、绿上转换发光,出现Dy^3＋特征峰：479nm、574nln上转换发射峰．探讨基质NaYF4中Nd^3＋对Dy^3＋的敏化作用及上转换机制．     

YF3：Yb^3＋,Er^3＋纳米上转换发光材料的制备与表征

以Y2O3、Er2O3、Yb2O3和不同氟源（NaBF4、NaF和NH4F）为原料,利用PEG-2000辅助的水热法合成出不同形貌的YF3：Yb^3＋,Er^3＋纳米上转换发光材料,考察了不同反应时间和不同氟源对样品形貌和晶相的影响。SEM照片表明：不同的反应时间和不同氟源对YF3：Yb^3＋,Er^3＋纳米粒子的形貌和尺寸影响较大。XRD分析表明：加NaBF4和NaF所得的样品均为正交晶系的YF3,加NH4F所得样品为立方晶系的YF3。上转换发射光谱表明：不同氟源和在不同温度下所得样品的发射光谱均可以观察到在522nm到545nm之间的绿光发射带和位于653nm附近的红光发射峰,分别对应于Er^3＋的2H11/2、4S3/2→4^I15/2跃迁和4H9/2→4^I15/2的跃迁。不同氟源所得样品的红绿光强度有所不同,随着反应时间的增加,发光强度有所增强。     

CdTe/MCM-41纳米复合材料的组装及发光性质的研究

作为一种新型材料,有机染料发光团掺杂SiO2纳米粒子等纳米荧光探针被广泛用于生物标记领域的研究,然而其分子生物毒性较大,在生物标记方面的应用受到一定限制．以十六烷基溴化铵（CTAB）为模板剂,四乙氧基硅烷（TEOS）为硅源,在碱性介质中合成MCM-41介孔分子筛．以巯基乙酸为稳定剂,在水相中合成CdTe纳米晶,通过阴阳离子的相互作用,2种粒子复合,CdTe纳米晶的发光光谱发生红移,荧光强度减弱．将无机发光量子点以共价方式包埋在介孔分子筛MCM-41中所得的复合材料具有独特的光学性质,水溶性好,毒性小,有广泛的生物应用前景．     

ZrF2－SiO2基质中Er^3＋在蓝／绿波段的上转换发光

为了进一步探讨稀土Er^3 掺杂材料在蓝／绿可见波段和紫外波段的上转换发光机制，制备了掺杂Er^3 的ZrF2-SiO2材料，测量了样品的吸收谱和在980nmLD激发下的上转换荧光发射谱，研究了上转换发光强度与激光泵浦功率的对数关系．分析了稀土Er^3 中4f电子跃迁的特征．证实了在980nmLD的激发下，ZrF2-SiO2：Er^3 在404nm、445nm和525nm、548nm附近的蓝／绿可见波段上转换发光过程是激发态吸收(ESA)，得到了^2H9／2→^4I15/2,^4F5/2→^4I15/2蓝光三光子过程和^4S3/2→^4I15/2,^2H11/2→^4I15/2绿光双光子过程上转换发光机制。     

Eu掺杂TiO2纳米晶的制备及其发光性能

TiO2:Eu3+是一种新型优质的纳米红光发光材料,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2:Eu3+纳米晶,研究了TiO2:Eu3+纳米晶的发光特性及退火温度对其发射光谱的影响.利用XRD,PL,PLE对样品进行了表征.结果表明TiO2:Eu3+纳米晶在600 ℃退火时呈现单一的锐钛矿结构,晶粒尺寸约为13.2 nm,900 ℃退火时呈现单一的金红石结构,晶粒尺寸约为44.1 nm;用468 nm激发光源激发时样品显示出强红光发射,对应于Eu3+粒子的5D0 →7F2超灵敏跃迁;荧光强度随着退火温度的升高先增强后减弱,最佳退火温度为700 ℃,最佳保温时间为8 h.     

稀土共掺氧氯碲酸盐玻璃三基色上转换发光研究

研究了ZnCl2调整Er3+/TM3+/Yb3+共掺氧氯碲酸盐玻璃的Raman光谱、吸收光谱和上转换荧光光谱,分析了上转换发光机理.结果发现该体系玻璃具有较低的声子能量,在980nmLD激发下,可以同时观察到明显的蓝色(476 nm)、绿色(530 nm和545 nm)和红色(656 nm)上转换发光.上转换蓝光是一个三光子吸收过程,而上转换绿光和红光均为双光子吸收过程.随着ZnCl2含量的增加,玻璃的发光性能有一定提高.研究结果表明Er3+/TM3+/Yb3+共掺氧氯碲酸盐玻璃是一种三维立体显示用激光玻璃的潜在基质材料.     

828nm近红外光激发下NaYF_4:Pr~(3+)荧光粉上转换发光的光学特性

利用水热法合成NaYF_4:Pr~(3+)纳米级上转换荧光粉,并通过X射线粉末衍射、激发光谱及发射光谱对其性能进行表征.探讨Pr~(3+)掺杂量、反应温度及焙烧温度对NaYF_4:Pr~(3+)晶体结构和发光性能的影响.在828 nm近红外光激发下,观察到橙光发射峰(590.8 nm),对应Pr~(3+)的1D2→3H4跃迁.