上转换

摘要： 三线态-三线态湮灭(TTA)上转换是一种以低功率非相干光泵浦实现大的反斯托克位移的光谱转换技术,具有激发和发射波长可调的特点,在提高太阳能利用率方面具有重要应用价值。经过十几年的发展,敏化剂分子的研究取得了很大进步,而发光剂分子的研究相对落后。以敏化剂多吡啶钌(Ⅱ)配合物[Ru(bpy)_(2)Phen]^(2+)和发光剂2-位取代的蒽衍生物(DTACl和DTACN)作为研究对象,复配得到两个弱光上转换体系。通过敏化剂与发光剂的发射和上转换光谱性质,系统研究了蒽2-位取代基团对发光效率、三线态-三线态能量传输(TTET)、TTA等能量传递过程的影响。研究发现DTACl具有比DTACN高的荧光量子产率、大的三线态猝灭常数和高的TTA效率,这些结果最终使得[Ru(bpy)_(2)Phen]^(2+)/DTACl的上转换效率高于[Ru(bpy)_(2)Phen]^(2+)/DTACN。除此之外,利用敏化剂、发光剂的发射光谱,结合密度泛函理论计算,进一步从轨道能级的角度,研究了敏化剂、发光剂三线态能级差与TTET效率之间的关系,以及发光剂三线态与单线态能级差与TTA效率之间的关系。研究结果表明:降低蒽2-位取代基团的吸电子能力,能有效提高发光剂的三线态能级水平,从而减小发光剂与敏化剂的三线态能级差,增大发光剂的三线态与单线态能级差,提高发光剂与敏化剂之间的TTET效率、发光剂的TTA效率,进而提高体系的TTA上转换效率。该工作为开发新型、高效的发光剂分子提供了一种简单、可行的设计思路。

摘要： 上转换发光材料以其窄的发光谱带、发光带的可调性、优异的物理化学稳定性等特点,在生物成像和温度传感方面具有独特的优势.钼酸盐作为一种很典型的上转换发光基质,具有良好的化学稳定性、较高的量子产率以及独特的四方相结构,使其具备了作为高效上转换发光材料的条件.采用溶胶-凝胶法成功地合成了Y_(2)Mo_(4)O_(15):Ho^(3+)/Yb^(3+)纳米颗粒.以Ho^(3+)离子为激活剂,Yb^(3+)离子为敏化剂,探究了Y_(2)Mo_(4)O_(15)基质的上转换发光以及其在温度传感性能.在980 nm近红外的激发下,实现了Y_(2)Mo_(4)O_(15)基质的红色上转换发光,显示出Ho^(3+)的特征发射.Y_(2)Mo_(4)O_(15)基质在温度298~498 K范围内,其光谱发射与温度变化具有规律的响应.基于荧光强度比(FIR)技术,我们对^(5)S_(2)和^(5)F_(5)两个非热耦合能级进行理论计算,获得了在498 K时最大的相对灵敏度为2.72%K^(-1),研究结果表明Y_(2)Mo_(4)O_(15)在非接触温度传感应用方面具有极大的潜力.

摘要： 稀土掺杂上转换荧光粉作为一类重要的发光材料,凭借其低自发荧光、高稳定性和抗光漂白性的特点广泛应用于传感、防伪、生物成像、光动力和光热治疗等领域。但不同应用领域对材料光学特性的要求不尽相同,因此有必要根据需求对上转换发光材料的发射光谱进行有效调控。综述了Er^(3+)激活的上转换发光材料的光谱调控策略,其中通过改变基质种类,发光材料结构和掺杂浓度等传统的化学组分调控可以从根本上实现颜色的可调发射,但具有不可逆性故需要进行大量复杂实验。相比之下,外场调控通过改变外界的电磁场、温度、压力、激发光源参数等外部物理环境条件,改变发光材料所处外界环境改变稀土离子各能级上的电子布居,进而实现对荧光粉发光颜色的调控。此类方案可以实现对稀土掺杂上转换荧光材料光谱的连续调控,其颜色的转变具有较好的可重复性与可逆性。明确调控手段并对其中的机理进行分析有助于深入了解Er^(3+)上转换发射光谱调控的本质,为设计新型的光学调控手段奠定基础。

摘要： 为提升稀土基氟氧化物的荧光发射能力及细胞吞噬效果,采用双惰性层包覆工艺,同时利用功能性亲水聚合物进行表面修饰,制备获得YOF:Yb^(3+),Tm^(3+)@YOF:Yb^(3+)@mSiO_(2)-Py-FITC-β-CD纳米颗粒。使用透射电镜(TEM,含能谱分析)、紫外(UV-Vis)及荧光(PL)分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)及共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)分别对试样的成分、形貌、荧光及细胞吞噬能力等进行表征。结果表明:双惰性层包覆的纳米颗粒尺寸范围30~35 nm,且具有较强的上转换荧光锐峰发射,在475 nm处(蓝色)荧光寿命可达58.696μs。样品在浓度较低时(50μg/mL)易被RAW264.7细胞大量吞噬。

摘要： 上转换材料与TiO_(2)、g-C_(3)N_(4)、ZnO 等光电材料复合,可以产生吸收光谱“红移”的效果,从而提高光催化降解过程对可见光的利用率。 大量研究不同程度地证实了这种作用,体现在上转换复合催化剂在可见光条件下对罗丹明 B、亚甲基蓝和甲基橙等有机物的光降解效率的提高。 今后,可以扩大降解底物的选择范围,对降解产物进行研究,增加对挥发性有机物光降解的研究,考察单位污染物光照强度和外源性氧化剂对光催化剂性能的影响。

摘要： 上转换发光材料由于具备独特的热敏特性而被应用于非接触式光学温度传感技术,其中Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)具有良好的热稳定性和光学特性,非常适合作为温度传感器的基质材料。本工作采用高温固相法成功制备了Er^(3+)、Yb^(3+)共掺杂Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)荧光粉,研究了不同Yb^(3+)掺杂浓度对样品物相结构、微观形貌和发光性能的影响。随着Yb^(3+)掺杂浓度的增加,Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉的上转换和近红外发光强度先增加后减小,在Yb^(3+)掺杂浓度为10%(摩尔分数,下同)时,发光强度均出现最大值。根据泵浦功率与发光强度的依赖关系可以得出,Er^(3+)的上转换发光属于双光子吸收过程。此外,测量了样品Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)∶0.5%Er^(3+)/10%Yb^(3+)在313~573 K温度范围内的上转换发射光谱,发现其相对灵敏度在548 K时达到最大值0.0142 K^(-1)。综上,Ca_(0.5 )Gd(WO_(4))_(2)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉在光电材料领域,特别是非接触式光学温度传感器方面具有潜在的应用价值。

摘要： 货币、身份证件、有价证券及商品的伪造和仿制严重威胁国家政治安全、金融稳定,侵害社会团体及个人利益。防伪技术是防范和抑制造假和克隆行为的有效手段,基于发光材料的防伪标签是当前防伪领域的研究热点。本文主要介绍近年来用于防伪标签的发光材料的研究进展,包括用于防伪标签发光材料的种类、防伪材料的发光机理、实现防伪鉴别所使用的激励源、发光防伪标签的设计方法及制作技术和防伪标签的鉴别方法等。此外,本文还对当前发光防伪材料存在的问题,以及未来发展趋势作了系统分析。

摘要： 为了提高Ln^(3+)离子的发射强度,Yb^(3+)离子在上转换(up conversion,UC)系统中通常用作敏化剂,在980 nm处有着广泛且强的吸收带.作为含有Yb^(3+)的基体材料,AgYb(MoO_(4))_(2)中的离子浓度更高,因此掺杂离子的发射强度更强,期待可以获得更好的温度敏感性.采用Er^(3+)掺杂后获得的材料的温度敏感性在473 K时达到0.0133 K-1,对比于相同条件下合成的NaY(MoO_(4))_(2)材料,其温度敏感性更高.并且Ho^(3+)和Tm^(3+)的共同掺杂还可以用来进行合成白光发射,即通过共掺杂Tm^(3+)后获得蓝光部分(^(1)G_(4)-^(3)H_(6)),再通过Ho^(3+)的掺杂获得红光(^(5)F_(5)-^(5)I_(8))和绿光(^(5)F_(4),^(5)S_(2)-^(5)I_(8))部分,混合这3种颜色的光就可以得到白光发射.

摘要： 采用溶剂热法成功制备了NaLuF4:Yb3+,Ho3+纳米材料,利用XRD、TEM对结构、形貌进行表征.研究碱金属离子Ca2+掺杂对NaLuF4:Yb3+,Ho3+光学和温敏性质的影响.结果表明,NaLuF4:Yb3+,Ho3+呈球形并具有六方相结构,Ca2+掺杂增强了材料的发光.在303K-333K温度下荧光强度比测温拟合呈现指数曲线,具有良好的温敏性质.因此,NaLuF4:Yb3+,Ho3+,Ca2+具有良好的上转换发光性能,有望作为纳米温度计应用于温度测量.

摘要： 上转换发光是一种将长波长的激发光转化为短波长发射的反斯托克斯发光现象,三线态-三线态湮灭上转换(TTA-UC)能够在较低密度能量下被激发,且上转换量子产率高,因此获得研究者们广泛关注.关于敏化剂分子结构与上转换发光性能相关性的研究一直是T T A-UC研究领域的重要热点,选择两种代表性的卟啉钯光敏剂[PdOEP-八乙基卟啉钯(Ⅱ)和PdBrTPP-四溴苯基卟啉钯(Ⅱ)]与蒽衍生物9,10-(4-羟甲基)苯基蒽p-DHMPA发光剂组合上转换体系作为研究模型,通过一系列合成工作获得材料分子后,进一步比较两种敏化剂的光谱性质与体系最终上转换性能之间关系.通过细致研究敏化剂和发光剂的荧光发射和寿命等光谱性质对敏化剂系间窜越,三线态-三线态能量转移及三线态-三线态湮灭等能量传递过程的影响后,发现在532 nm处的摩尔吸光系数PdBrTPP(10.8 cm-1·mmol-1)大于PdOEP(3.0 cm-1·mmol-1);三线态寿命PdBrTPP(173.13μs)大于PdOEP(109.21μs).但与p-DHMPA配对时光敏剂与发光剂的三线态能级差 ΔETT,PdOEP(0.140 eV)却高于PdBrTPP(0.062 eV),通过Stern-Volmer方程得到Stern-Volmer猝灭常数KSV和双分子猝灭常数kq值也是PdOEP略高,最终表现出上转换阈值PdOEP/p-DHMPA(22.40 mW·cm-2)小于PdBrTPP/p-DHMPA(29.78 mW·cm-2),上转换发光效率 ΦUC,PdOEP/p-DHMPA(28.3％)大于PdBrTPP/p-DHMPA(26.8％).因此,卟啉钯敏化剂的构效对三重态湮灭上转换发光效率影响最为重要的决定因素是敏化剂三线态高低.对于不同的敏化剂,在分子主体结构、摩尔吸光系数与三线态寿命等光谱参数差别不大的情况下,敏化剂的三线态能级越高,就将会具有更大的上转换发光效率.然而如果以总上转换能力指标来评价,PdBrT PP的共轭结构能够提升其在激发波长处吸收更多光子的能力,具有比PdOEP更高的摩尔吸光系数,造成其总上转换能力η比PdOEP高3.4倍.因此从上转换总效能指标来评价,通过敏化剂分子设计调控其在激发光波长处的摩尔吸光系数也不失为一种简单易行的方法.

摘要： 在本文中采用不同的激发条件研究了水热法制备的β-NaYF4:Ln3+微米棱柱的上转换(UC)特性.结果表明：对于β-NaYF4:Er3+(10%)材料,在980nm和1560nm 激光共激发下,相对于单一激发条件其UC 发光强度因红光发光的增强而增强, 且增强幅度要大大高于β-NaYF4:Yb3+(10%),Er3+(1%)材料,但总的发光强度仍低于后者.这说明：1) β-NaYF4:Er3+(10%)上转换材料时不适合于a-Si:H 太阳电池; 2) 当采用β-NaYF4:Yb3+(10%), Er3+(1%) 上转换材料时,波长低于980nm的低能光子的利用率比较低.

摘要： 采用水热法合成Sc3+/Tm3+/Yb3+共掺杂六方NaYF4纳米粒子,通过XRD 和TEM研究分析合成样品的结构与晶粒尺寸,并通过上转换发光光谱和荧光寿命分析不同量Sc3+共掺杂对稀土上转换发光强度的影响,实验结果表明通过合适量Sc3+共掺杂可以在敏化剂作用的基础上进一步提高荧光的发光效率,荧光的寿命未受Sc3+的共掺杂产生明显的变化.

摘要： 制备了3种掺铒氟氧碲酸盐玻璃,研究了其热稳定性、拉曼光谱和上转换光谱,分析了上转换发光机制.结果表明:TeO2-ZnO-TiO2-BaF2-PbF2玻璃具有良好的抗析晶性能,较低的最大声子能量,是一种潜在上转换激光器的基质材料.

摘要： 研究了808 nm和977 nm激光二极管泵浦下铥/镱共掺TeO2-Ga2O3-BaO-ZnO玻璃光谱特性并讨论了TM3+离子浓度对上转换光谱的影响.在977 nm激光二极管泵浦下,观测到TM3+/Yb3+共掺碲镓酸盐玻璃强476 Nm上转换蓝色(1G4→3H6)和较弱的650 nm上转换红色(1G4 →3F4和3F2,3→3H6)荧光.分析表明476 nm蓝光辐射为三光子吸收过程,650 nm红光为双光子和三光子混合吸收过程;在808 nm激光二极管泵浦下,上转换蓝色荧光为双光子吸收过程.实验发现,随TM3+离子掺杂浓度的增加,TM3+ 离子的上转换荧光强度也随之增加,当TM2O3掺杂浓度超过0.2 mol ％时,荧光强度开始下降,出现明显荧光猝灭现象;当TM3+为0.3 mol％时,蓝光对红光的强度比为8倍.

摘要： 研究了Er3+掺杂重金属氧氟锗酸盐玻璃的吸收光谱、上转换光谱和拉曼光谱,分析了重金属氧氟锗酸盐玻璃中Er3+的上转换发光机理.结果表明:通过975 nm的激光二极管激发,在室温下同时观察到强烈的绿光(529 nm和551 nm)和红光(657 nm)发射,分别是由于Er3+离子2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁,并且均为双光子吸收过程.拉曼光谱研究表明氟离子在玻璃网络中具有重要作用.

摘要： 采用熔融-猝冷法制备了Dy3+掺杂的Ge-Ga-S玻璃样品,用差热分析法分析了玻璃的热学稳定性,研究了该玻璃样品的吸收光谱性质.应用Judd-Ofelt理论计算了Dy3+的振子强度、自发辐射跃迁几率、辐射寿命、荧光分支比等光谱参数,并拟合了相应的强度参数Ωt(t = 2,4,6).探讨了862 nm波长激发下玻璃上转换发光的机理,以及掺杂离子浓度与上转换发光强度的关系.结果表明862nm激光泵浦掺杂0.5 wt％ Dy3+的玻璃样品,可以观察到很强的576 nm的黄光,对应于Dy3+:4F9/2→6H13/2的跃迁.

摘要： 制备了掺Er的20PbF-20GaF-15InF-20CdF-15ZnF-10SnF玻璃系统,研究了Er离子含量的变化对玻璃上转换发光性能的影响,探讨了761nm激发下玻璃上转换发光的机理.结果表明,在761nm激发下,可以观察到很强的408nm紫色荧光,并且同时观察到了545nm和523nm的绿色荧光.为掺稀土重金属氧化物玻璃应用于短波长上转换激光器提供了依据.

摘要： 研究了较高Er浓度下,掺铒铝硅酸盐和掺铒磷酸盐玻璃的光谱性质和上转换荧光性质随Yb,Er离子浓度的变化规律,为选择掺铒平面光波导放大器的工作物质提供了参数.

摘要： 系用熔融技术制备了Er3+/Yb3+双掺氟氧化物微晶玻璃,通过实验确定了掺稀土离子微晶玻璃的配比、熔化温度和退火温度.采用ACTO-2758光谱仪测得样品的拉曼光谱,并讨论基质成分的声子能对发光效率的影响.采用日本产的Hitachi F-4500荧光光度计,激发波长为980 nm激光器测定了样品的发射光谱.通过对光谱的分析,建立了上转换发光机制.测量了发光强度与抽运功率的关系,通过非线性拟合得出的斜率,确定了样品的528 nm,542 nm和655 nm发射均为双光子过程.

摘要： 在硅酸盐玻璃中分别掺杂Yb,Tm和Yb,Er,在半导体激光的激发下,发出双色荧光.Yb,Tm掺杂发射出蓝色480nm荧光和近红外1650nm荧光,Yb,Er掺杂发射出绿色550nm荧光和近红外1550nm荧光.可见荧光是由于Yb离子与Tm,Er等离子的能量上转换过程,有着敏化作用形成的.这种双光子或多光子过程虽然微弱,但Yb的敏化作用使可见和红外荧光都有较大的增强.而近红外的荧光,仍是主要的荧光谱线,而有较大的荧光强度.

摘要： 本发明公开了一种基于上转换纳米材料与BHQ‑1猝灭基团荧光共振能量转移检测HE4的方法。首先通过溶剂热法合成聚丙烯酸修饰的上转换纳米粒子，再通过酰胺化反应将在5′端修饰有氨基，3′端修饰有BHQ‑1的适配体偶联固载到上述粒子表面，构建上转换纳米颗粒探针。因为BHQ‑1与上转换纳米颗粒之间能够发生荧光共振能量转移，所以上转换纳米颗粒的荧光可被BHQ‑1猝灭；加入目标物后，目标物与适配体之间具有更强亲和力，能量供受体间距离增大，阻断荧光共振能量转移，进而上转换纳米颗粒荧光恢复。可根据目标物不同浓度下，上转换纳米颗粒荧光强度恢复程度来实现对肿瘤标志物HE4的定量测定。本发明方法操作简便，灵敏度高，特异性强，有望用于卵巢恶性肿瘤的早期诊断。

摘要： 本发明提供一种上转换率可控的AB2O4基上转换发光材料及其制备方法和应用。所涉及上转换发光材料Zn(AlxGa1‑x)2O4:Yb3+,Er3+具有良好的发光强度，所发荧光均为肉眼可见。同时，上转换发光材料可以通过控制Al3+离子的掺杂量，实现发光材料上转换率不同程度的提高，在Zn(Al0.5Ga0.5)1.96O4:Yb0.0353+,Er0,0053+达到最高。这种通过控制B位离子的掺杂，提高上转换率的方法，可以直接有效地增加材料吸收能量的利用率，增加上转换发光强度，提高材料在防伪材料、荧光漆、发光染料等领域的可实现性。因此本发明提供的提高AB2O4基上转换发光材料极具实际应用之价值。

摘要： 本发明公开了一种表面修饰的上转换材料，包括上转换材料本体、与上转换材料本体相连接的配体，配体包含磷酸酯基。本发明配体与上转换材料本体的结合能力强，配体极性大，使得上转换材料本体在经修饰后，可溶于酯类溶剂中，制备成上转换材料组合物及上转换膜片，填补了现有技术中可图案化的微米级上转换膜片的空缺，扩大了其应用范围；本发明制备方法简单，适合工业化扩大生产。

摘要： 本发明涉及一种上转换发光的纳米材料及其制备方法，以及一种兼具上转换发光和下转换长余辉发光的核‑壳型荧光纳米材料及其制备方法，内核为上转换发光的纳米材料，其结构通式为Ba

摘要： 本发明公开了一种核壳结构上转换纳米粒子、上转换荧光探针及其在尿素检测中的应用。本发明首先合成了核壳结构上转换纳米粒子，并基于其构建了上转换荧光探针。本发明上转换荧光探针可以作为检测试剂，用于尿素的检测。所述上转换荧光探针对于不同浓度的尿素会产生荧光和比色的有序变化，从而实现对尿素的可视化定量检测。本发明的传感器对尿素具有出色的选择性，能够有效避免样品中其他杂质的干扰。此外由于近红外激发的上转换发光，可以避免生物样品的背景荧光干扰，同时避免了肤色和环境光线的干扰，显著提高了传感器的灵敏度和准确性。

摘要： 通过输入光束组合器将在光频率VOPT处的线性偏振上转换光信号和在频率VGHz处的传播输入信号进行组合，以通过非线性光学介质进行共同传播，并在频率和VSUM＝VOPT+VGHz或者频率差VDIFF＝VOPT‑VGHz的一个或两个处产生多个已上转换光信号。正交偏振的上转换光信号和已上转换光信号通过偏振器分离，已上转换光信号通过滤光器优先传输到检测系统。输入信号被调制以对已传输信息进行编码，并将该调制传递到已上转换光信号上。该检测系统包括一个或多个光电检测器，接收已上转换光信号，并从中产生被调制以对已传输信息进行编码的电信号。

摘要： 本发明提供一种使红外光图像上转换至可见光图像的方法，使用凸透镜接收所述红外光图像进行焦平面成像；在所述凸透镜焦平面处，使用上转换薄膜接收经所述凸透镜透射成像的红外光图像经上转换形成可见光图像，并提供了一种使红外光图像上转换至可见光图像的装置以及所使用的上转换薄膜。实现了不依赖现有的半导体红外线探测和成像器件和系统，直接实现红外人类眼睛的可视化。

摘要： 一种基于上转换薄膜和像元化偏振超材料的硅基红外偏振光谱芯片以及上转换薄膜的制备方法，该偏振光谱芯片包括光学聚焦微透镜阵列、像元化偏振超材料阵列、上转换薄膜，光电转换基底。制作所述上转换薄膜的方法包括材料准备，超声分散，磁力搅拌，旋涂匀胶，加热烘焙，观察析出以及薄膜密封等步骤。本发明的芯片以及制备工作方式具有整体生产工艺简单成熟的优点，大幅减轻探测系统的重量和体积，光机系统结构复杂度远低于基于现有技术方案的红外偏振成像装置，有利于系统的微型化。采用像元化偏振超材阵列，不存在运动部件，相对于传统方式的需旋转偏振轮或者波片而言，稳定性非常好。

摘要： 本发明提供了这一种上转换发光选择性增强的上转换发光材料，属于上转换发光材料技术领域。本发明提供的上转换发光选择性增强的上转换发光材料的制备选用微米光纤玻璃芯作为基底，在其表面沉积金纳米薄膜作为等离激元结构，将上转换纳米颗粒均匀分散在金纳米薄膜表面，形成上转换发光选择性增强的上转换发光材料。本发明提供的上转换发光选择性增强的上转换发光材料通过波导激发，利用入射光、金纳米薄膜、上转换纳米颗粒之间的相互作用，实现上转换发光的选择性增强。

摘要： 本发明涉及一种热致变色MoO3：Yb，Er上转换荧光粉、制备方法及其上转换发光可逆调控方法，属于热致变色荧光粉制备应用技术领域。该热致变色MoO3：Yb，Er上转换荧光粉，化学式为MoO3：Yb，Er。将浅黄色MoO3：Yb，Er上转换荧光粉在H2和N2还原气氛，在温度为300°C~700°C保温2h，冷却到室温后得到蓝色MoO3：Yb，Er荧光粉，再次将蓝色MoO3：Yb，Er荧光粉在空气气氛下加热，冷却到室温后又变换成浅黄色MoO3：Yb，Er上转换荧光粉；在980nm光源激发下，黄色MoO3：Yb，Er上转换荧光粉发出绿色的荧光，而蓝色MoO3：Yb，Er荧光粉发光减弱或直至不发光，通过实现MoO3：Yb，Er荧光粉颜色“浅黄色‑蓝色”的多次重复变换进行上转换发光可逆调控。