进一步提升纳米材料上转换效率的途径(英)

介绍上转换发光纳米材料的研究和应用的一些进展,以及面临的挑战。着重于发光动力学手段在相关机理研究中的重要作用以及对发光机理的深层次理解。基于理解的升级,提出了进一步提升上转换效率的路径的展望。     

氧化物掺杂稀土的上转换材料研究进展

综述非稀土氧化物基质和稀土氧化物基质上转换发光材料的研究进展.介绍氧化物基质上转化材料的制备方法、基质结构和激发条件等对上转化发光强度及发光波长的影响;阐述氧化物基质上转换材料的发光机理.认为氧化物是今后上转化材料的重点研究方向,随着研究的深入它将替代氟化物和氯化物而成为上转换材料的主要基质材料,同时,提出了氧化物基质改进的方向.     

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.     

Zn~(2+)-Er~(3+)-Yb~(3+)共掺杂Y_2O_3上转换发光性质的研究

利用固相反应法制备了Zn~(2+)-Er~(3+)-Yb~(3+)共掺的Y2O3红色上转换荧光粉,研究了Zn~(2+)的掺杂量对上转换发光性质的影响.结果表明,上转换荧光强度随着Zn~(2+)掺杂量增加而增加.Zn~(2+)掺杂量为12%的样品的红光强度比无Zn~(2+)掺入的样品红光强度提高14倍.通过对光谱的分析,解释了上转换发光机理,并对上转换发光增强的原因进行了讨论.     

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。     

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.     

一种掺铒离子化合物的上转换发光的研究

合成了一种新型掺Er 离子化合物的上转换发光材料,测量了此材料在短波段的上转换发光光谱和激发光谱,初步研究了它们在短波段的上转换发光过程:短波段的上转换发光分别为三光子或四光子过程.还比较了掺杂敏化剂和不掺敏化剂两种情况下的上转换发光的变化情况     

上转换蓝色发光材料KY3F10: Tm, Yb的光电特性

制备了上转换发光显示器中发蓝光的上转换发光材料KY₃F₁₀:Tm,Yb.测试了该材料的XRD衍射图谱.给出了该材料在980 nm激光激发下的发光光谱.分析了该材料的上转换发光机理,得到480 nm峰值发光是由Tm³⁺的¹G₄→³H₆跃迁产生的.KY₃F₁₀:Tm,Yb具有较强的上转换蓝光,同时存在的较弱的红光易于用滤色膜滤除,满足显示对三基色中蓝色的要求.该材料是上转换发光显示所需的一种较好的蓝光材料.     

Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺杂La_2O_3上转换发光性质的研究

通过高温固相法合成了Ho~(3+)-Yb~(3+)共掺杂La_2O_3上转换荧光粉.在980、1 064以及800 nm 3种不同波长的激光激发下,样品产生了明显的上转换荧光.利用980 nm的激光作为激发源,在Ho~(3+)掺杂量为0.5%的条件下,研究了Yb~(3+)掺杂量的变化对样品上转换荧光强度的影响.研究结果表明:Yb~(3+)掺杂浓度为10%样品产生的上转换荧光最强,相比未掺Yb~(3+)的样品,绿光强度提高了65倍,对样品的上转换发光机理进行了详细的研究.     

频率上转换三维立体显示模型与计算机模拟

综述了频率上转换三维立体显示技术的研究现状以及应用前景，分析了上转换显示发光的基本原理和实现上转换三维立体显示的基本操作，最后通过计算机对频率上转换三维立体显示过程作了模拟，并列举了应用上转换三维显示的空中交通管理模型。     

电子俘获材料ZnS：Cu，Pb，Mn发光机理研究

对电子俘获材料ZnS:Cu,Pb,Mn作了XRD分析,并测试了材料的荧光谱、荧光激发谱、红外激励发光谱、红外激励谱、荧光余辉衰减曲线等光谱特性。结果显示:材料为六方晶系ZnS单相;可受460nm以下的紫外及可见光激发;红外响应范围为(700—1600)nm;荧光和红外激励发光的峰值波长在490nm和580nm。根据光谱特性对ZnS:Cu,Pb,Mn的上转换发光机理进行了探讨,提出了ZnS:Cu,Pb,Mn的上转换发光机理能级模型,并结合模型对材料的激发和激励过程作了具体的分析。     

电子俘获材料CaS:Eu,Sm可见光激发优势机理的研究

实验测定了电子俘获材料CaS:Eu,Sm的荧光激发谱，辐射谱以及红外上转换光激发光谱，发现可见光对红外上转换辐射光的激发灵敏度高达50%，而紫外光只有18%，具有可见光激发的优势，根据电子俘获材料的能级模型，电子俘获发光机理以及稀土离子在立方晶场中的能级结构，并结合光谱测试所提供的信息，分析了电子俘获材料CaS:Eu,Sm在光激发过程中的能量传递途径，阐明了电子俘获材料CaS:Eu,Sm可见光激发优势的机理。     

ZBLAN: Pr，Yb中双频上转换实验研究

本文对Pr3+离子双频上转换发光进行了研究.实验中选用Pr3+和Yb3+：ZBLAN玻璃作为频率上转换发光材料;分析了上转换发光强度和离子掺杂浓度的关系,得出了实现较清晰双频上转换三维立体图像的实验条件.     

三重态-三重态湮灭上转换发光聚合物和超分子体系研究进展

上转换发光是一种通过多光子机制将低能量的光转换为高能量光的过程.基于三重态-三重态湮灭的上转换发光所需激发光功率较低、上转化效率较高,因此自20世纪60年代以来就引起了研究人员的广泛关注;然而,由于三重激发态分子会与氧气接触而发生猝灭,一般需要在除去氧气的环境中实现上转换发光,应用范围受到了极大限制,所以研究人员设计了...     

铒掺杂二氧化钛纳米制备及上转换性能研究

以溶胶-凝胶法制备了掺Er3+的TiO2上转换发光纳米粉,通过XRD、SEM、上转换荧光发光谱等测试,对不同物质的量百分比Er3+掺杂和热处理温度的TiO2纳米粉进行了上转换性能研究,并对其发光机理进行了分析.结果表明,适量Er3+物质的量百分比及适当热处理温度有利于增强TiO2纳米粉的上转换发光性能.Er3+:TiO2粉体在980 nm激发下在539～567 nm范围获得绿光、在669 nm处获得红光.随着Er3+的物质的量百分比增加,绿光增强,红光减弱(小于1%);物质的量百分比继续增加,绿、红光均弱.随着焙烧温度的升高,绿光增强,红光减弱.当Er3+掺杂物质的量百分比为1%;焙烧温度为800℃时,获得的绿光强度较高、色彩单一.     

上转换发光材料Na[Y0.57Yb0.39Er0.04]F4表面羧基化

通过表面接枝改性法对上转换发光材料Na[Y0.57Yb0.39Er0.04]F4进行表面修饰羧基的研究,并对影响因素如反应时间、缓冲溶液以及修饰剂的加入量进行了系统的实验分析,解决了上转换发光材料作为荧光标记物使用时无法直接共价固定生物活性分子的问题.实验结果表明,当反应时间为4h,缓冲溶液为pH=9.0,0.50mol·L-1的PB缓冲溶液,缓冲溶液的使用量为50mL,修饰剂的加入量为氨基化材料质量的12倍时,上转换发光材料表面成功修饰羧基的量达到最大.     

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。     

铥镱共掺透明氟氧硅酸盐玻璃陶瓷的上转换发光

制备了组分为11Na2O-9La2F6-29Al2O3-51SiO2-0.1Tm2O3-2.5Yb2O3的氟氧化物玻璃陶瓷,研究了该陶瓷的结构与光谱性质. X线衍射显示玻璃样品经热处理后,成了包含Tm3+/Yb3+共掺LaF3纳米晶的透明氟氧硅酸盐玻璃陶瓷. 在980 nm激光激发下,Tm3+/Yb3+共掺的氟氧硅酸盐玻璃陶瓷中观察到强的 475 nm的蓝色、650 nm的红色光和796 nm的近红外上转换发光. 研究了上转换发光强度与激发光能量的关系,并讨论了相应的上转换发光机理.     

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.     

上转换材料NaYF4：Er^3＋，Yb^3＋纳米晶的制备

采用溶胶-凝胶法合成NaYF4 ∶ Er3 ,Yb3 纳米晶. 在980 nm红外激光照射下, 肉眼可观察到明亮的上转换发光;X射线粉末衍射(XRD)结果表明, 该纳米晶属于立方晶体结构;透射电镜(TEM)照片显示, 晶粒为圆球形, 分散性好, 平均尺寸为70 nm, 符合生物标记过程中对材料的要求. 用荧光光谱仪记录了该上转换光谱, 并对发光机理进行了探讨.