稀土离子掺杂氧化钇上转换发光材料的制备及其性能研究

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1、学校代码：10270学号t112201011上够脚范大孑硕士学位论文论文题目稀土离子掺杂氧化钇上转换发光材料的制备及其性能研究学院生命与环境科学学院专业应用化学研究方向功能材料研究生姓名徐梦指导教师孙大志教授完成日期201账啦0摘要论文题目：稀土离子掺杂样氧化钇上转换发光材料制备及其性能的研究学科专业：应用化学学位申请人：徐梦指导教师：孙大志教授中文摘要上转换发光材料是一种重要的稀土发光材料，近几十年来，因其独特的发光性能在上转换激光器、医疗检查、防伪技术、三维立体显示、激光通讯、探测等领域具有巨大应用潜力，近年来受到广泛关注并成为研究热点

2、。而上转换发光材料Y203：Yb3+，Er”由于具有较强的耐腐蚀性、对热稳定性，以及声子能量低、上转换效率较高等多方面的优点而受到人们的推崇。虽然对上转换发光材料的研究已经取得了一定的进展，但上转换稀土发光材料的理论体系还不够完善，还需更深入的研究。本课题结合采用水热法和热处理，制备了Er3+单掺杂的Y203：Er3+和Yb3+／Er3+共掺杂的Y203：Yb”，Er3+氧化物上转换发光材料。通过研究掺杂不同浓度的稀土离子、不同水热反应温度、不同水热反应时间和不同煅烧温度对上转换发光性能的影响，探索出制备性能优异的上转换发光材料最优条件，并

3、进一步深入的探讨上转换发光材料可能的发光机制。本课题采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)及透射电镜(TEM)对材料的结构和形貌进行了表征。在980nm激发器激发下，对上转换发光性能进行了研究，发现提升煅烧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；通过对水热反应时间的研究，认为最佳的水热合成时间为24小时。通过研究不同敏化剂Yb3+浓度对Y203：Yb3十，Er3+上转换发光材料发光性能的影响发现，材料的上转换发光强度随着Yb3+离子浓度的增大呈现先增大后减少的变化趋势，这是因为当Yb3+离子浓度较低时是

4、发生激发态吸收过程，Yb3+离子所起作用很小，能量转移过程弱，因而即使Yb3+吸收了980nm的光子，也不能把能量传递给Er3+，所以只有在Yb3+的浓度达到一定程度的时候，它才起作用。通过研究不同激活剂Er3+浓度对上转换发光材料发光性能的影响发现，随着Er3+离子浓度的增大，发光强度先增大后减少，当Er3+的掺杂浓度较低时，上海师范大学硕士学位论文样品的上转换机制主要是采用单个Er3+的ESA过程，当Er3+的掺杂浓度较高时，样品的上转换机制主要采用的是Er3+间的CET过程，浓度过高时会发生淬灭现象。关键词：上转换；稀土离子；单掺杂；

5、共掺杂；Y203；光学性能；水热合成；热处理论文类型：应用研究上海师范大学硕士学位论文Subjeet：PreparationandpropertiesofrareearthiondopedYttriumoxideupconversionluminescencematerialsProfessionaldiscipline：AppliedChemistryGraduateapplicant：MengXuTutor：D删SunAbstractTheup-conversionluminescentmaterialisanimportantrare

6、earthluminescentmaterial．Up-conversion(UC)phosphorshavebeeninvestigatedextensivelybecauseoftheirpotentialapplicationinvariousfields，suchaSupconversionlaSers，medical，technologyofanti-counterfeiting，three—dimensionaldisplay，communication,detectionandSOon．Theupconversionmater

7、ialY203：Yb3+，Er3+isoneofthemostpromisingduetoitshighcorrosionresistivity,thermalstabilityandlowvibrational丘equencyandhighefficiencyoftheupconversion．Althoughcertainprogresshasbeenmadeinthisarea，thetheoreticalsystemonupconversionluminescentmaterialisnotperfect．Morestudiesal

8、eneeded．Forexample，themechanismforformingnanoparticlesandresearchonsurfacemodificationnee