近年來,由于稀土元素具有豐富的能級以及特殊的4f電子層結(jié)構(gòu),使稀土元素得到了非常廣泛的應(yīng)用。稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料由于在生物成像、光顯示屏以及熒光探針顯示等方面具有巨大潛在應(yīng)用,而引起了研究者的極大關(guān)注。稀土氟化物因為其聲子能量低,對光透性良好以及高的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點,成為了發(fā)光效率最高的基質(zhì)材料之一。而稀土摻雜氟化物納米晶由于具有良好的上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率、較小的尺寸的優(yōu)點成為可以在熒光探針、生物標(biāo)記等多個方面應(yīng)用而成為了研究熱點。本文圍繞稀土摻雜NaREF4的合成,以及設(shè)計核殼結(jié)構(gòu)實現(xiàn)增強上轉(zhuǎn)換發(fā)光,并對其上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了研究。論文主要研究了以下內(nèi)容:首先選擇方便簡單的水熱法合成立方相NaYF4納米晶,通過摻入Yb3+和Ho3+實現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。改變反應(yīng)時間,得到的五個樣品,對其進(jìn)行了物相分析、透射電鏡分析以及上轉(zhuǎn)換發(fā)光光譜分析,實現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光增強;用共沉淀法制備出上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率更高的六方相的NaYF4,控制反應(yīng)條件（反應(yīng)時間及溫度）,對晶體結(jié)構(gòu)及形貌進(jìn)行調(diào)控,通過改變Yb3+和Ho3+的摻雜濃度,得到最佳的激活劑與敏化劑摻雜比例,并探究了其上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理。通過對立方相和六方相N... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３合作敏化上轉(zhuǎn)換過程圖??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ?ｓｅｎｓｉｔｉｚａｔｉｏｎ?ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ??

Ｆｉｇ．?１．２?Ｅｎｅｒｇｙ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ??１．２．２．３?合作每￥化上轉(zhuǎn)換（Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ?ｓｅｎｓｉｔｉｚａｔｉｏｎ?ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ＣＳＵ）??合作敏化上轉(zhuǎn)換（ＣＳＵ）在圖１．３中是涉及三個離子中心相互作用的過程，并且涉及??離子１和離子３?—般屬于同一類型。吸收激發(fā)光子后，可以分別將離子１和離子３從基態(tài)??Ｇ激發(fā)到激發(fā)態(tài)Ｅ１。離子１和離子３可以同時與離子２相互作用，協(xié)同能量傳遞，激發(fā)離??子２從基態(tài)到更高的能級狀態(tài)。離子２由于被激發(fā)，通過發(fā)射光子可以弛豫回到其基態(tài)。??ＣＳＵ的效率一般比ＥＳＡ和ＥＴＵ過程小，盡管如此，限制激勵后可以補償?shù)托�，并可�??提供實現(xiàn)高分辨率成像這從其他上轉(zhuǎn)換機(jī)制中不能得到。ＣＳＵ的機(jī)制已被報道Ｙｂ３＋／Ｔｂ３＋??［４７］，Ｙｂ３＋／Ｅｕ３＋［４８１、和?Ｙｂ３＋／Ｐｒ３＋［４９１。??ｌｏｎ２??／Ｅ１＾ｆｃ?＼?｜??②／?③?、．、②??ｌ〇ｎ１／?＼ｌｏｎ３??Ｅｉｎｒｒ?－ｒｒ－＾??Ｉ①Ｍ?Ｍ①｜

???１．２．２．４?交叉她豫（Ｃｒｏｓｓ?ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ，?ＣＲ）??交叉弛豫（ＣＲ）如圖１．４是一個能量傳遞過程，從離子１將其激發(fā)能量的一部分轉(zhuǎn)移??到離子２的過程，通過Ｅ２?（離子１）?＋Ｇ?（離子２）?—Ｅ１?（離子１）?＋Ｅ１?（離子２）的過程。??離子１和離子２可以是相同的也可以是不同的離子，離子２也可以在其激發(fā)態(tài)在某些情況??下。ＣＲ過程是離子－離子相互作用的一個結(jié)果，其效率與摻雜濃度密切相關(guān)。ＣＲ是眾所??周知的以“濃度”為主要原因的猝滅機(jī)理，但它可以被用來調(diào)整ＵＣＮＰｓ彩色輸出或構(gòu)建高效??光子雪崩機(jī)制。??ｌｏｎ１??Ｅ２?—??①丨＇、？、??Ｓ＼ｌｏｎ２??＼?＾＾?Ｅ１??＇、①丨??Ｇ?■！?ｉ?Ｇ??圖１．４交叉弛豫過程圖??Ｆｉｇ．?１．４?Ｃｒｏｓｓ?ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??１．２．２．５?光子雪崩（Ｐｈｏｔｏｎ?ａｖａｌａｎｃｈｅ，?ＰＡ）??光子雪崩（ＰＡ）是如圖１．５的一個過程，上轉(zhuǎn)換發(fā)光是在一定功率閾值以上產(chǎn)生的。??低于這個閾值門檻的時候，產(chǎn)生很少上轉(zhuǎn)換熒光，而高于這個閾值門檻時發(fā)光強度會增加??幾個數(shù)量級。實際上

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3611044