上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的合成、表征及發(fā)光性質(zhì)的研究.pdf

1、上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料在三維圖像顯示、激光防偽和生物分子熒光探針方面顯示了極大的應(yīng)用前景。因此，對(duì)上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的實(shí)驗(yàn)和理論研究成為目前高新材料的研究熱點(diǎn)。本論文主要研究了Y2SiO5：Er，Y2SiOs：Er,Yb體材料以及Y2O3:Er,Yb，Y2O3S：Er,Yb納米材料的合成及發(fā)光性質(zhì)。其主要內(nèi)容和結(jié)果如下： (1)以碳酸鋰為助溶劑，采用高溫固相法，成功制備了Y2SiO5：Er上轉(zhuǎn)換熒光粉。通過X射線衍射(XRD)、熒光分光光度

2、計(jì)等分析測(cè)試儀器對(duì)樣品的物相組成及發(fā)光性能進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明：在1300℃熱處理情況下，得到的是Xl型Y2SiO5：在1400℃熱處理情況下，得到的是X2型Y2SiOs；并且發(fā)現(xiàn)在相同摻雜濃度條件下，X2型樣品的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度要強(qiáng)于Xl型。通過研究1400℃熱處理后得到的不同摻雜濃度樣品的上轉(zhuǎn)換光譜，得到Er3+離子最佳摻雜濃度為1.0mol％。討論其可能存在的上轉(zhuǎn)換機(jī)制。 (2)在成功制備X2型Y2SiO5：Er上轉(zhuǎn)換熒

3、光粉基礎(chǔ)上，又成功制備了X2型Y2SiOs：EL.Yb上轉(zhuǎn)換熒光粉，詳細(xì)研究了Yb3+離子摻雜濃度對(duì)上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性的影響。結(jié)果表明：隨著Yb3+離子濃度的增加，紅、綠光上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度均先增強(qiáng)后減弱，但紅、綠光上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度之比迅速增加。當(dāng)Er3+為1.0mol％，Yb3+為12.0mol％時(shí)，在幾mW功率的激發(fā)下，得到了很純的紅色上轉(zhuǎn)換發(fā)光。詳細(xì)討論了其可能存在的上轉(zhuǎn)換機(jī)制。 (3)以碳酸氫銨為沉淀劑，采用直接沉淀法成功制備了Y

4、2O3：Er，Yb納米級(jí)上轉(zhuǎn)換熒光粉；以制備的Y2O3：Er,Yb為原料，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下對(duì)其硫化，成功合成了Y2O2S：Er，Yb納米級(jí)上轉(zhuǎn)換熒光粉。通過XRD研究了不同熱處理溫度對(duì)Y2O3：Er,Yb和Y2O2S：Er,Yb相結(jié)構(gòu)的影響。利用透射電子顯微鏡(TEM)研究了Y2O3：Er,Yb和Y2O2S：Er,Yb的粒徑和形貌。對(duì)不同Yb3+離子摻雜濃度和不同熱處理溫度的Y2O3：Er,Yb的上轉(zhuǎn)換光譜進(jìn)行了比較，討論了稀土離子的能量傳