Eu3+/Er3+/Yb3+共掺杂对NaYF4上转换发光材料性能的影响

摘要

稀土掺杂上转换发光材料在固态激光器、荧光探针、三维显示、色彩显示等领域有着广泛的应用。本论文通过三种不同的制备方法合成了Eu3+/Er3+/Yb3+共掺杂NaYF4上转换发光材料,研究了Eu3+/Er3+/Yb3+共掺杂对NaYF4上转换发光材料的影响。
　　采用溶胶-凝胶法制备了以NaYF4为上转换材料基质,Eu3+/Er3+/Yb3+为激活剂的上转换发光材料,研究了合成温度及Eu3+的掺杂浓度对Eu3+/Er3+/Yb3+共掺杂NaYF4发光性能的影响,合成温度分别是550℃、600℃、650℃、700℃、750℃,上转换发光材料的组成设计为NaY0.785-xF4:0.2Yb3+/0.015Er3+/xEu3+(x=0.01、0.02、0.03、0.04、0.05)。研究结果表明:合成温度为650℃时,样品在792nm激光器激发下发光强度较高,峰值位于398nm和614nm附近;Eu3+离子掺入溶度为4％时发光强度较高。
　　采用用固相反应法分别制备不同温度的样品,对不同的样品进行了表征和分析,结果发现在850℃时Eu3+/Er3+/Yb3+共掺杂NaYF4样品物相较纯,发光强度较好,高于其他温度制备的样品。
　　采用沉淀法,研究了不用络合剂对样品的影响,并对比了其不同的发光性能。在相同的条件下,使用草酸制备的样品形貌较好,且发光强度较高。
　　同时研究了Li+离子的掺入对NaY0.745F4:0.2Yb3+/0.015Er3+/0.04Eu3+发光性能的影响。结果表明:少量Li+离子的掺入可以提高样品的发光强度。

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第一章 绪论

1.1稀土上转换发光材料的概述

1.2上转换基质材料体系

1.3稀土上转换发光材料的制备工艺

第二章 稀土离子上转换发光机制与上转换发光原理

2.1 能量传递过程的基本理论

2.2 敏化机制

2.3上转换材料的发光机制

2.4稀土上转换发光材料的研究历史及现状

2.5论文的内容

第三章 溶胶凝胶法制备Er3+/Yb3+/Eu3+掺杂NaYF4样品及性能表征

3.1烧结温度对溶胶凝胶法制备Er3+/Yb3+/Eu3+掺杂NaYF4样品性能的影响

3.2 Eu3+浓度对溶胶凝胶法制备Er3+/Yb3+/Eu3+掺杂NaYF4样品性能的影响

3.3本章小结

第四章 固相法制备Er3+/Yb3+/Eu3+掺杂NaYF4样品及性能表征

4.1实验部分4.1.1实验试剂

4.2 Er3+/Yb3+/Eu3+掺杂NaYF4样品XRD分析

4.3 固相法制备Er3+/Yb3+/Eu3+掺杂NaYF4样品上转换发光分析

4.4 本章小结

第五章 沉淀法制备Er3+/Yb3+/Eu3+掺杂NaYF4样品及性能表征

5.1实验部分

5.2仪器设备

5.3实验步骤与流程

5.4沉淀法制备NaYF4样品XRD分析

5.5沉淀法制备NaYF4样品SEM分析

5.6沉淀法制备不同络合剂添加的Er3+/Yb3+/Eu3+掺杂NaYF4上转换发光分析

5.7本章小结

第六章 Li+和Er3+/Yb3+/Eu3+共掺杂NaYF4样品及性能表征

6.1实验部分

6.2仪器设备

6.3实验步骤与流程

6.4 三种制备工艺对Li+和Er3+/Yb3+/Eu3+共掺杂NaYF4样品XRD图谱

6.5三种方法制备NaYF4样品SEM分析

6.6 三种制备工艺制备Li+和Er3+/Yb3+/Eu3+共掺杂NaYF4样品上转换发光分析

6.7本章小结

第七章 结论

致谢

参考文献