Y_2O_3:Er^(3+)上转换纳米纤维的制备与性质研究

摘要

采用静电纺丝技术制备了PVA/[Y(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,将其在适当的温度下进行热处理,得到Y2O3∶Er3+上转换纳米纤维。XRD分析表明,PVA/[Y(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维为无定型,Y2O3∶Er3+上转换纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3。SEM分析表明,PVA/[Y(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维的平均直径约为130 nm;经过600℃焙烧后,获得了直径约60 nm Y2O3∶Er3+上转换纳米纤维。TG-DTA分析表明,当焙烧温度高于600℃时,PVA/[Y(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为80%。FT-IR分析表明,PVA/[Y(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维的红外光谱与纯PVA的红外光谱基本一致,600℃时,生成了Y2O3∶Er3+上转换纳米纤维。该纤维在980 nm激光激发下发射出中心波长为522 nm、561 nm的绿色和658 nm的红色上转换荧光,对应于Er3+的2H11/2/4S3/2→4Il5/2跃迁和4F9/2→4Il5/2跃迁。对Y2O3∶Er3+上转换纳米纤维的形成机理进行了讨论,该技术可以推广用于制备其他稀土氧化物上转换纳米纤维。