摘要:
稀土离子掺杂上转换发光材料(UCNP)在太阳能电池、固体激光、彩色显示、生物成像等领域有着巨大的应用潜力,因而受到广泛的关注。在稀土元素中,钪(Sc)元素既处于第三主族的顶端,又处于过渡元素开始的地方,且具有最小的离子半径,因而具有异于Y,Gd和Lu基材料的物理、化学性质。Na_(3)ScF_(6)化学性质稳定,声子能量低,是一种新型高效的基质材料,但是目前对其研究依然较少。基于此,采用熔剂热方法,以油酸(OA)和十八烯(ODE)作为溶剂,保持OA∶ODE=10 mL∶10 mL和NaF∶Ln^(3+)=4∶1不变,调节反应温度为260,280和300°C时合成了一系列的单斜相Na_(3)ScF_(6)∶Yb/Er纳米晶。研究结果表明:在合成温度为260°C时,样品为单斜相的Na_(3)ScF_(6)∶Yb/Er(PDF No.47-1221)纳米晶,粒径在20 nm左右;反应温度为300°C时,样品为单斜相的Na_(3)ScF_(6)∶Yb/Er(PDF No.20-1221)纳米晶,粒径在18 nm左右,结晶度高,分散性好。在280°C时为单斜相的PDF No.47-1221和PDF No.20-1221二者的混合相,样品形貌均一,分散性好,粒径在30 nm左右。在980 nm激光的激发下,随着反应温度从260°C升高到300°C,样品上转换发光颜色从红光转化为绿色光,发射光强显著增加,约为原来的3.1倍。随后,在反应温度为300°C时,讨论了样品形貌随时间的演化。仅通过调节反应温度,即实现了Na_(3)ScF_(6)∶Yb/Er纳米晶上转换发光颜色的可控输出,这不仅提供了一种红绿光的调节方法,而且补充了钪基氟化物的研究,拓宽了钪基纳米材料的应用范围。