Tm~(3+)离子掺杂上转换发光材料的研究进展

稀土离子掺杂的上转换发光材料由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛关注.本文总结了稀土离子常见的几种上转换发光机制,分析了Tm3+离子在不同泵浦方式下的上转换发光及上转换发光效率对激光脉冲持续时间、敏化剂和基质成份的依赖关系,综述了Tm3+离子掺杂的上转换发光材料的研究现状,并对Tm3+离子上转换发光的研究及应用进行了展望.     

稀土纳米上转换发光材料研究进展

概述了纳米上转换发光材料的研究价值和应用前景;介绍了4种常用的制备方法——燃烧法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法;总结了常用的激活剂离子和基质材料;并以稀土离子掺杂的纳米Gd2O3上转换发光为例,讨论了上转换发光机理;最后,对目前取得的一些最新结果进行了总结和展望.     

三价铕在(Y,Gd)_2 O_2 S体系中的发光

为了寻找新的荧光粉基质材料,本文研究了紫外线、阴极射线和 X 射线激发下,三价铕激活的(Y,Gd)_2O_2S 二元体系的发射光谱、发光颜色和发光亮度等发光特性随基质组成变化的规律性,并研究了三价铕离子浓度对固溶体(Y_(0.7)Gd_(0.2))_2O_2S 发光性能的影响。结果表明,在 Y_2O_2S 中加入 Gd,明显地提高了在阴极和 X 射线激发下的发光亮度。Eu~(3+)离子激活的稀土硫氧化物是一类高效率的荧光材料,早在六十年代就已将 Y_2O_2S:Eu 用作彩色电视显象管的红色荧光粉。近年来又有人将 Eu~(3+)激活的硫氧化钇及稀土硫氧化物固溶体用于低压显示器件中,但 Eu~(3+)激活的稀土硫氧化物固溶体的研究文献中报道不多,缺乏系统的研究。为了寻找新的荧光粉基质材料,本文首先合成了(Y_(1-x)Gd_x)_2O_2S:Eu固溶体试样,较系统地研究了它们的基质组成与发射光谱、发光颜色、发光亮度、发光的衰减以及粒度的关系。在此基础上,又讨论了(Y_(0.7)Gd_(0.3))_2O_2S 作为基质时,Eu~(3+)离子浓度对该固溶体发光性能的影响。     

掺杂ZnWO4晶体的研究现状与进展

ZnWO4单晶是一种优良的基质晶体材料,过渡金属离子和稀土离子能够较容易地掺杂进去,从而使掺杂ZnWO4晶体具有闪烁发光、上转换发光、可调谐激光等性能。本文从闪烁发光、上转换发光、可调谐激光和大功率LD泵浦发光等几个方面,介绍了掺杂ZnWO4晶体在生长技术、性能测试和发光机理等方面的研究进展。     

Er3+/Yb3+共掺杂的氟氧化物玻璃陶瓷中新的能量传输过程

为了研究铒离子的发光和氟氧化物玻璃中形成的氟化物微晶的关系，制备了三种掺饵的氟氧化物玻璃，用X射线衍射分析了样品中形成的氟化物微晶，从632.8nm激光激发时间的发射光谱中，首次发现了一种新的氟氧化物玻璃基质发光的现象。在氟氧化物玻璃中如果没有形成氟化物微晶，铒掺杂于玻璃中,632.8nm激光激发时激发态的铒离子容易将能量传递给基质并引起基质发光；如果将镱和铒离子共同掺入氟氧化物玻璃中，容易形成含稀土铒镱的氟化物微晶，含微晶的玻璃又叫玻璃陶瓷，由于氟化物的声子能量较小，632.8nm激光激发时激发态的铒离子的无辐射弛豫几率较小，铒离子的发光较强，在玻璃中形成含稀土氟化物微晶可以减小基质的发光强度，这是提高铒离子发光的有效手段之一。     

Sr2CeO4/Ln3+(Ln=Er,Ho,Tm)的微波合成与荧光性质

首次采用微波法合成了Sr2CeO4/Ln3 (Ln=Er,Ho,Tm)荧光体.研究了样品的荧光性质,并观察到Er3 ,Ho3 ,Tm3 掺杂的Sr2CeO4材料的上转换发光现象.荧光光谱证实,存在基质Sr2CeO4向稀土离子Ln3 的能量传递.     

红色长余辉发光材料的研究进展

从材料的种类及制备方法两个方面综述了红色长余辉材料的研究进展状况,介绍了硫化物、硫氧化物、钛酸盐、硅酸盐等红色长余辉基质材料及其发光机理,以及高温固相法、溶胶-凝胶法、燃烧法、微波法等几种制备方法的研究现状,并指出寻求性能优良的红色长余辉基质材料、改进制备方法和探索其发光机理仍然是今后研究的主要方向。     

邻苯二甲酸铕锶体系荧光性能研究

类似无机荧光材料中掺杂办法,将稀土荧光络合物掺入络合物基质中,降低稀土浓度,得到新型稀土络合物发光材料。测定了基质及络合物的红外、荧光光谱和部分顺磁谱,讨论了可能的发光机理。     

Yb~(3+)/Er~(3+)/Tm~(3+)三掺YF_3上转换发光性质的研究

以氟化钇(YF_3)为基质材料,采用共沉淀法合成了YF_3:Yb~(3+)/Er~(3+)/Tm~(3+)上转换发光材料。采用X射线衍射仪(XRD)、热重差热分析仪(DTA)和荧光光谱分析对材料的物相结构、烧结温度和发光性质进行了研究。结果表明,掺入稀土离子没有改变YF3晶体结构,在980nm近红外波长激发下,出现了多个波段的发光现象,Yb~(3+)、Er~(3+)、Tm~(3+)不同的掺杂量分别对应于材料不同的发光规律。本文还探讨了上转换发光机制,确定了该体系荧光粉的最佳烧结温度。     

上转换发光材料研究进展与应用

阐述了上转换发光材料的特点、国内外发展现状、上转换理论,并提出了新的应用和研究方向.     

锂离子电池锡氧化物基负极材料的软化学合成

采用新兴的软化学方法合成了锡氧化物基粉末材料.用X-射线衍射、扫描电镜和电化学方法对材料的微观结构、形貌和电化学性能进行了研究.结果表明：锡氧化物基材料的颗粒的平均粒径约为200 nm，颗粒之间形成了类似中孔材料的相互连接的网状结构.这种材料的可逆充电容量超过570 mAh/g，30次循环后平均每次循环的容量衰减只有0.15%.良好的电化学性能表明锡氧化物基材料有望作为新一代锂离子电池的负极材料.     

上转换发光材料研究进展与应用

阐述了上转换发光材料的特点、国内外发展现状、上转换理论,并提出了新的应用和研究方向。     

Direct growth of Fe3O4-MoO2 hybrid nanofilm anode with enhanced electrochemical performance in neutral aqueous electrolyte

To enhance the electrochemical energy storage performance of supercapacitors(SCs), the current researches are general directed towards the cathode materials. However, the anode materials are relatively less studied. In the present work, Fe_3O_4-MoO_2(FO-MO) hybrid nano thin film directly grown on Ti substrate is investigated, which is used as high-performance anode material for SCs in Li_2SO_4 electrolyte with the comparison to pristine Fe_3O_4 nanorod array. The areal capacitance of FO-MO hybrid electrode was initially found to be 65.0 m F cm~(-2)at 2 m Vs~(-1)and continuously increased to 260.0% after 50 cycles of activation. The capacitance values were considerably comparable or higher than many reported thinfilm iron oxide-based anodes in neutral electrolyte. With the protection of MoO_2 shell, the FO-MO electrode developed in this study also exhibited excellent cyclic stability(increased to 230.8% after 1000cycles). This work presents a promising way to improve the electrochemical performance of iron oxidebased anodes for SCs.     

Preparation and Luminescence Properties of Nylon 6 Composite Nanofibers

The luminescent fibers have a good application prospect. The feature of this paper is that efficient luminescent nylon 6(PA6) composite nanofibers are successfully prepared by electrospinning. The luminescent PA6 composite nanofibers composed of PA6, Eu(BA)_3Phen and Tb(BAO)_3Phen(BA= P-methylbenzoic acid, BAO=P-methoxybenzoic acid, and Phen=1,10-phenanthroline). The structure and properties were characterized by scanning electron microscopy(SEM), Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR), fluorescence spectroscopy, and thermogravimetriy(TG) analysis. The correspondence between polymer matrix and as-prepared composite nanofibers properties has also been studied in detail. Through using hexafluoroisopropanol(HFIP) as solvent, Eu(BA)_3Phen/PA6 and Tb(BAO)_3Phen/PA6 composite nanofibers exhibit good luminescence properties. It is noted that only 5% rare earth luminescent materials are added to Tb(BAO)_3Phen/PA6 composite nanofibers, and the luminescence intensity of the as-prepared nanofibers reaches half that of the pure rare earth luminescent materials. Furthermore, uniform dispersion of pure rare earth luminescent materials in the as-prepared nanofibers gives the composite nanofibers good mechanical properties and thermal stability. These results provide an important basis for the preparation and wide application of new PA6 luminescent fibers.     

水热法合成Y2O3 ∶ Yb3+,Er3+上转换材料及发光特性

以Y2O3,Yb2O3和Er2O3为原料,利用水热法制备Y2O3,Yb3+,Er3+纳米上转换材料.通过X射线粉末衍射、扫描电镜和透射电镜对材料的晶型、成分、粒径及表面形貌进行分析.实验结果表明:所得粉体的晶型为立方晶系,晶粒为圆球形,平均粒径为20 nm.在波长为980 nm半导体激光器激发下产生绿色和红色的上转换荧光;改变Yb3+,Er3+的掺杂比例,激发产生的绿光和红光的荧光强度随Yb3+,Er3+掺杂比例的改变而发生变化.     

基于有机小分子近红外发光材料的研究进展

近红外有机发光二极管（Organic light emitting diodes, OLEDs）在夜间显示、生物传感和通讯等领域具有广阔的应用前景。其中有机小分子发光材料具有制作成本低、重现性好、结构和发光特性易调节、发光效率高等优点,根据其发光特性主要分为传统荧光材料、热激发延迟荧光（Thermally activated delayed fluorescence, TADF）材料、局部电荷转移杂化态（Hybrid locally-electron and charge-transfer, HLCT）材料等几类。本文主要综述了近五年来报道的基于有机小分子的近红外发光材料的研究进展,并根据不同的特性对材料进行了分类,对未来的发展前景进行了展望,为进一步合成各方面性能良好的近红外有机小分子发光材料提供了一定的理论基础。     

含四官能团单元的超支化聚苯撑乙烯的合成、表征及光物理性质

通过Gilch反应合成了结构新颖、含四官能团单元的超支化PPV聚合物P1～P3.聚合物的结构得到1H NMR和元素分析结果的确证.通过热重分析(TGA)得知,该类非结晶相的聚合物热分解温度较高,分别为371.7、386.6和391.8℃.所合成的聚合物固态时的紫外吸收及荧光发射相对于液态的紫外吸收及荧光发射,波长有明显的红移现象,并且该聚合物具有宽吸收、窄发射的特征,在电玫发光器件和聚合物太阳能电池器件中将有潜在的应用前景.     

晶体硅光伏电池的材料优化

介绍了调制阳光频率实现太阳光波上下量子剪裁的两种方式:掺杂稀土离子和微纳米结构化硅基材料.以Lu2O3为基质,采用共沉淀法制备了Tb3+和Yb3+共掺的下转换粉末;以NaYF4为基质,采用热水法制备了Er、Yb和Tm共掺的上转换粉末.实验证明Lu2O3:Tb3+,Yb3+纳米粉末中,一个高能光子可剪裁成2个974 nm的近红外光子.而NaYF4:Er3+,Yb3+,Tm3+共掺的上转换材料也有显著的上转换效果,仅用1 122 nm激光照射0.25 cm2实验硅光电池片可增加电池光电流密度0.06 mA/cm2.设计了具有纳米结构的PIN.简述了通过梯度掺杂制结增强光伏效应的原因.     

稀土硼磷酸盐荧光粉的研究进展

介绍了一类新型的发光材料稀土硼磷酸盐荧光粉 从特性、结构和发展等方面对其进行了概括,并着重阐述了此材料已有的两种制备方法,即固相反应法和水热合成法,以及与此法相应的研究进展状况;同时根据有关的报道及科学的推理,分析提出了溶胶-凝胶法和燃烧法这两种可能的制备方法,并讨论了它们的应用前景 最后,还对该类材料发展过程中所应解决的问题以及以后的发展方向做了分析展望