稀土離子摻雜的NaYF4納米材料的水熱合成與光譜表征.pdf

1、本論文研究稀土離子摻雜的NaYF4的納米材料,包括核殼納米粒子、納米棒和探索水溶性納米粒子三部分。
　　 我們發(fā)展了一個簡單而有效的水熱合成方法制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的釹摻雜的納米粒子α-NaYF4:Nd/α-NaYF4。制備的納米材料經(jīng)過了XRD、TEM、XPS、穩(wěn)態(tài)熒光光譜和瞬態(tài)熒光光譜。其中,XPS分析確認了我們開發(fā)的水熱法合成核殼結(jié)構(gòu)的策略是可行的。對α-NaYF4:Nd和α-NaYF4:Nd/α-NaYF4中摻雜的釹離子的

2、激發(fā)態(tài)4F3/2的壽命分析表明:核殼結(jié)構(gòu)的釹離子平均壽命較之核的增加約13％,而表面釹離子的壽命增加了近125％,說明生長的未摻雜殼層對表面釹離子的保護是明顯的。Α-NaYF4:Nd/α-NaYF4納米粒子的釹離子激發(fā)態(tài)的量子產(chǎn)率達到了52％。
　　 通過水熱法合成Eu3+,Tb3+,Nd3+andYb3+/Er3+摻雜的六方相的NaYF4(β-NaYF4)納米棒,XRD和SEM測試表明:結(jié)構(gòu)是純六方相,直徑約400nm,長度約

3、5μm。Eu3+和Tb3+摻雜的納米棒發(fā)射典型的可見光,主發(fā)射峰分別在615nm和544nm,而Nd3+和Er3+摻雜的納米棒發(fā)射典型的近紅外光。同時,對不同濃度釹離子摻雜的納米棒的壽命分析得知,濃度淬滅效應(yīng)很明顯。Β-NaYF4:1.2％Ndandβ-NaYF4:10％Yb,2％Er納米棒的Nd3+和Er3+的發(fā)光量子產(chǎn)率分別約是37％和33％。重要的是,β-NaYF4:Yb,Er納米棒在980nm激光二極管的激發(fā)下可以同時進行上轉(zhuǎn)換