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稀土掺杂氟化物发光材料的制备和性质研究(3)

时间:2021-08-23 19:45来源:毕业论文
在水热合成的实验过程中,诸如反应前驱物浓度、水热反应温度、反应时间及pH等因素会影响到纳米粒子的生长。Lin课题组在如何通过控制pH值、氟化物前

在水热合成的实验过程中,诸如反应前驱物浓度、水热反应温度、反应时间及pH等因素会影响到纳米粒子的生长。Lin课题组在如何通过控制pH值、氟化物前驱物等各种氟源来合成不同形貌的纳米粒子并研究纳米粒子的生长机理这方面的研究较多[10-12]。

1.3.2微乳液法

最近些年来,微乳液法作为较为新鲜的一种方法,被采用来用于制备纳米颗粒;微乳液法的一个鲜明特点就是操作简单,通过该方法可使获得的纳米离子粒径分布均匀,并且可以实现控制纳米粒子尺寸,这使其在制备纳米材料中表现出一定的优越性[13]。此法的原理是使用两种热力学稳定分散但互不相溶的溶剂(在制备稀土掺杂氟化物时一般用的是有机溶剂和水溶液),在表面活性剂的作用下,这两种溶剂形成乳液,在微泡之中经过成核、聚结、团聚、热处理几个步骤之后得到纳米粒子;且在反应过程中形成球形颗粒,这样避免了得到的产物颗粒间进一步团聚。微乳液一般分油包水型(W/O)和水包油型(O/W)两种。在微乳液中,每个水相微区即相当于一个纳米级颗粒的微反应器,而同时这些微小的“水池”又构不成水相;一般来说液滴越小,产物颗粒越小。

在制备微乳液之前,未来使微乳液体系形成良好,要充分利用拟三元相图寻找制备的最佳条件,如此才能将微乳的所在区域和该区域所占面积大小确定下来。

1.4稀土氟化物的上转换光学性能文献综述

1.4.1上转换发光机理

在上转换发光过程中,物质在受到长波长的光激发后却会释放出短波长(能量更高)的光,这是由于物质会连续吸收两个或以上的光子来累积跃迁所需能量,而不是在过程中只单一地吸收一个光子。按照其机制来划分,上转换发光大体上有激发态吸收、能量传递上转换和光子雪崩上转换这三种种类。

1.4.2稀土氟化物纳米颗粒的上转换光学性能

稀土离子在氟化物中具有较长的寿命,而在不同的基质材料里掺杂稀土离子,其发光有可能随之改变,这时通过重新组合不同掺杂离子和基质材料,能有效调节稀土氟化物纳米颗粒的发光。因为稀土氟化物相比其它材料能形成更多的亚稳能级,所以它可以产生的能级跃迁的可能性也十分多样化,这也表明了通过制作该类化合物可以获得的发光性能种类颇丰的事实。目前稀土氟化物基质材料研究的主中最为常见的是NaYF4和LaF3,它们的声子能均不超过 400 cm,这一条件有利于降低无辐射跃迁的几率,可以提供适合的晶体场,同时使掺杂激活剂变得容易进行。而稀土掺杂离子在上转换发光中处于非常重要的地位,当前研究重心主要集中在Er、Tm、Ho等稀土元素作为掺杂离子上。张瑞锐等人在研究中发现稀Yb 的激发光波长是 980 nm,吸收截面大,可以作为有效的上转换敏化剂;当Yb和其它稀土离子共掺杂到材料中,激发Yb离子,能量传递引起光子叠加效应使得上转换发光效率大大提高[14]。

1.5稀土掺杂复合氟化物纳米晶的荧光特性

1.5.1发射谱带宽化

一般纳米粒子因为其尺寸大小很小、而其表面张力大,从而会令晶格常数跟着减小(在颗粒表面层尤其明显)。因为这样一来材料实际上的缺陷密度十分高,所以说一般的纳米发光材料的发射谱带宽化,其主要原因就在于纳米体系本身存在的大量缺陷。例如在BaLiF3 : Ce3+ 纳米体系中,原本体相 BaLiF3 : Ce3+ 的发射谱带半峰宽 60 nm ,之后会加宽到 76 nm。又比如在 KZnF3 : Ce3+ 纳米体系中,也可观察到该体系的发射谱带半峰宽由原本宽度发生了宽化这一现象。来,自|优;尔`论^文/网www.youerw.com 稀土掺杂氟化物发光材料的制备和性质研究(3):http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_80729.html

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