稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料性能研究.pdf

1、稀土摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料在激光防偽、三維立體顯示、生物熒光成像、免疫和DNA檢測等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。加強基礎(chǔ)理論研究，研究新的制備方法和基質(zhì)材料，進一步提高發(fā)光效率是現(xiàn)階段該領(lǐng)域的研究熱點。本論文研究利用溶膠-凝膠法制備稀土離子摻雜TiO2上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。
　　具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)采用溶膠-凝膠法制備了Er3+離子摻雜和Er3+/Yb3+離子共摻的TiO2上轉(zhuǎn)換熒光粉。利用980nm激光器研究了樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性

2、能。研究發(fā)現(xiàn)，Er3+、Yb3+摻雜濃度對發(fā)光效率有很大影響。隨著稀土離子摻雜濃度的增加，樣品發(fā)光強度逐漸增加，當(dāng)Er3+摻雜濃度為1mol％，Yb3+濃度為10mol％時，樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率最高，繼續(xù)增加稀土摻雜濃度，發(fā)光強度減小。
　　(2)在制備TiO2納米晶時，加入油酸作為表面修飾劑。研究發(fā)現(xiàn)，油酸的加入量對合成的材料的形貌和發(fā)光效率有影響。隨著油酸加入量的增加，納米粒子的表面形貌逐漸從大面積團聚到分散均勻，但樣品的上轉(zhuǎn)

3、換發(fā)光強度減弱。
　　(3)大功率激光照射時，灼燒溫度遠高于馬弗爐額定溫度。使用大功率激光器灼燒干凝膠，制備TiO2熒光粉。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)激光器的驅(qū)動電流為2.0A時，制備出的發(fā)光材料為銳鈦礦晶型的TiO2與金紅石晶型TiO2的混合體。當(dāng)電流升高到5.0A時，制備的發(fā)光材料為單一晶型的金紅石結(jié)構(gòu)。觀察樣品的SEM照片發(fā)現(xiàn)，所用激光器的驅(qū)動電流越大，粒子團聚性越強。測試樣品的上轉(zhuǎn)換性能發(fā)現(xiàn)，隨著激光功率的增大，合成的樣品的發(fā)光強度先升