稀土掺杂NaYF4纳米晶体的上转换荧光特性及应用研究

摘要

稀土掺杂上转换纳米晶体材料因其发光谱带窄，光吸收能力强，转换效率高，发射波长覆盖范围广，荧光寿命跨度大等优点引起广泛的关注，并在激光，太阳能电池，显示，防伪及传感等领域得到应用。
　　NaYF4是上转换发光效率最高的基质之一。以水热法制备了Er3+单掺杂NaYF4，Yb3+单掺杂NaYF4及Er3+/Yb3+共掺杂NaYF4三种掺杂方式不同，但结构相同的上转换纳米晶体材料。并以它们为研究对象进行了以下研究内容。
　　首先，通过X射线衍射对三种样品的物相进行分析和确认，并计算得出晶格参数，并利用谢乐公式计算出了纳米晶体材料的粒径尺寸。然后，通过搭建的荧光测试系统对三种稀土掺杂纳米晶体材料的上转换荧光光谱进行测量，研究了稀土离子掺杂浓度对上转换发光的影响。利用荧光光谱，功率关系和荧光寿命分析了三种样品的上转换机制。
　　最后，利用荧光强度比理论研究了Er3+单掺杂NaYF4纳米晶体材料和Er3+/Yb3+共掺杂NaYF4纳米晶体材料在温度传感上的应用，以及Yb3+单掺杂NaYF4纳米晶体材料在功率传感上的应用，并讨论了稀土离子掺杂度对测量效果影响。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 稀土掺杂上转换发光

1.3 稀土上转换发光材料

1.4 稀土上转换发光纳米晶体材料的应用

1.5 本论文的研究内容

第2章 Er3+单掺杂NaYF4纳米晶体的上转换荧光及温度传感应用

2.1 Er3+单掺杂NaYF4纳米晶体的制备及其测试系统

2.2 Er3+单掺杂NaYF4纳米晶体的结构分析及荧光测试

2.3 Er3+单掺杂NaYF4纳米晶体的上转换机理

2.4 Er3+单掺杂NaYF4纳米晶体上转换光谱的特性分析

2.5 Er3+单掺杂NaYF4纳米晶体在温度传感中的应用

2.6 Er3+单掺杂NaYF4纳米晶体中520nm与539nm的功率关系

2.7 本章小结

第3章 Yb3+单掺杂NaYF4纳米晶的上转换荧光及功率传感应用

3.1 Yb3+单掺杂NaYF4纳米晶体的结构分析及荧光测试

3.2 Yb3+单掺杂NaYF4纳米晶体的上转换机理

3.3 Yb3+单掺杂NaYF4纳米晶体上转换光谱的特性分析

3.4 Yb3+单掺杂NaYF4纳米晶体在光功率传感中的应用

3.5 本章小结

第4章 Er3+/Yb3+共掺杂NaYF4纳米晶体的上转换荧光

4.1 Er3+/Yb3+共掺杂NaYF4纳米晶体的结构分析及荧光测试

4.2 Er3+/Yb3+共掺杂NaYF4纳米晶体的上转换机理

4.3 Er3+/Yb3+共掺杂NaYF4纳米晶体上转换光谱的特性分析

4.4 Er3+/Yb3+共掺杂NaYF4纳米晶体温度传感研究

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢