上转换纳米多孔材料Y_2O_3：Er~（3+），Yb~（3+）的合成及发光性质的研究

题名:上转换纳米多孔材料Y_2O_3：Er~（3+），Yb~（3+）的合成及发光性质的研究
作者:鲁启鹏
学位授予单位:北京交通大学
关键词:上转换发光;;纳米多孔材料;;Y_2O_3:Er~(3+);;Y_2O_3:Er~(3+),Yb~(3+);;水热法
摘要:
 在最近几十年中,上转换发光材料由于在上转换激光器,激光通讯,三维显示,生物分子标记等领域内的诸多应用,成为人们研究的热点。而上转换发光材料Y2O3：Er3+,Yb3+具有较强的耐腐蚀性、对热稳定性,以及低声子能量、较高的上转换效率等诸多优点而受到人们的推崇。
 纳米多孔材料的结构特点决定了其拥有特殊的功能,并使材料在选择性吸附、催化、药物装载、传感器研制等许多领域有重要的应用价值。
 本文主要对Y2O3：Er3+和Y2O3：Er3+,Yb3+的合成及其上转换发光性质进行了深入探讨。其主要内容如下：
 利用水热以及热退火后处理的方法合成了纳米多孔结构的Y2O3：Er3+,并用X射线粉末衍射(XRD)以及场发射扫描电镜(FESEM)对材料的结构和形貌进行了表征。通过控制水热合成的时间以及后处理退火的温度,可Neodymium Magnets以有效地控制所制备材料的孔径和均匀度。并在激光器激发下,对材料的上转换发光性质以及发光寿命进行了研究,发现具有较大孔径且孔的分布比较均匀的上转换材料发光强度较强,激发态寿命较长。通过对反应条件的优化,我们认为最佳的水热合成时间为6小时。提升退火温度可以有效提高上转换发光强度,并对其原因进行了初步分析。
 利用优化过的反应条件,在制备Y2O3：Er3+材料的基础上制备了双掺材料Y2O3：Er3+,Yb3+,并研究了不同Er3+和Yb3+的掺http://www.everbeenmagnet.com/杂浓度对材料的上转换发光性质的。上转换发光发光强度和泵浦功率关系表明Y2O3：Er3+和Y2O3:Er3+,Yb3+的发光为双光子过程。根据单掺Er3+和双掺Er3+,Yb3+的上转换发光性质,我们对上转换发光的机理进行了讨论。
学位年度:2010