稀土氟化物上转换发光材料的制备和表面修饰

摘要

本实验采用声子能量低、化学稳定性高的稀土氟化物作为基质，并且用目前研究较为成熟、发光效率较高的Yb3+、Er3+进行双掺，进行微乳液法制备，主要研究内容如下:　　(1)采用微乳液法制备了纯相立方和六方晶相NaYF4∶Yb3+，Er3+发光材料，对微乳液体系及其原理进行了研究，研究了NaF/Y3+比例，反应釜内反应温度、反应时间，体系pH值对相形成的影响，最后得出了二者的微乳液法优化制备条件:立方相NaYF4∶Yb3+，Er3+的优化制备条件为:NaF/Y3+比例小于5（如NaF/Y3+=3），体系pH在5-6之间，于反应釜内140℃下反应24h-48h得到;六方相NaYF4∶Yb3+，Er3+的优化制备条件为:NaF/Y3+比例大于5（如NaF/Y3+=6），体系pH在1～4之间，于反应釜内160℃反应60h（及以上）得到。　　(2)研究了一些实验步骤对颗粒尺寸和发光性能的影响;增加室温下静置陈化的步骤、加入后续热处理，并且改变热处理的温度、和退火时间，取得了在颗粒尺寸、团聚影响尽可能小的条件下发光性能获得提升的方案:前后均进行陈化且对微乳液法制备的前驱体进行550℃下0.5h的退火。　　(3)用正硅酸乙酯(TEOS)对样品进行了表面包覆处理，并对材料进行了表征。研究表明较好的包覆效果仅适宜对不经退火步骤的前驱体进行，可以有效减少材料表面荧光猝灭中心，提高发光效率，相比未经包覆的样品发光性能有所提升，在对颗粒稳定性要求较高的情况下，是一种可行的纳米材料表面修饰方法。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 上转换发光材料概述

1．2 发光原理

1．3 应用前景

1．4 本论文研究内容

第二章 实验方法及原理

2．1 实验方法的种类

2．2 微乳液法原理简介

2．3 纳米粒子的表面修饰

2．4 样品的表征

第三章 NaYF4：Yb3+，Er3+粉体的制备

3．1 实验试剂

3．2 微乳液体系及方法的选择

3．3 实验方法

3．4 工艺流程图

3．5 结果与讨论

3．6 小结

第四章 核壳材料α-NaYF4：Yb3+，Er3+@SiO2的制备

4．1 实验试剂

4．2 实验过程

4．3 结果与讨论

4．4 本章小结

第五章 结论及展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献