NaYF4:Er/Yb纳米晶体的制备及发光性能的研究

菜单

摘要在知识大爆炸，科技快速发展的今天，纳米技术的出现是一种必然的结果。纳米材料因具有表面效应、量子尺寸效应、介电限域效应等特性在物化性质上和宏观物质有极大不同，而人们正利用这一些特性设计出许多或性能更好或更便捷的材料。同时纳米技术作为一门交叉性很强的科学，在多个领域有所应用外，与上转换发光材料的结合更是让世界的色彩更明亮。作为稀土材料的研究重点，上转换纳米材料至今已达到一个相对成熟的程度。本文以NaYF4:Er/Yb纳米晶体作为对象进行研究。在本研究中将涉及两个研究方向：1.反应时间对晶体结构及组成有直接影响，随着时间的增强，晶体尺寸会增大，荧光效率会增强；2.Yb3+掺杂浓度对晶体的荧光效率有显著影响，在最大浓度猝灭点内，Yb3+浓度越高，荧光效率越强。43944

Abstract

In the knowledge explosion, the rapid development of science and technology today, the emergence of nanotechnology is an inevitable result. Nano-materials due to a surface effect, quantum size effect, the dielectric confinement effect on the chemical and physical properties and other characteristics and macroscopic matter much different, and people are using it a lot or some of the features designed to better performance or more convenient material. Meanwhile nanotechnology as a cross between a strong scientific, been applied in many fields, but with a combination of light-emitting material conversion is to make the world brighter colors. As rare earth materials research focuses on the conversion of nanomaterials so far has reached a relatively mature level. In this paper, NaYF4:Er/Yb nanocrystals were studied as objects. The study will involve two research directions: a reaction time on the crystal structure and composition have a direct impact, with the enhancement of time, crystal size increases, the fluorescence efficiency will be enhanced; 2.Yb3+doping concentration on the crystal. fluorescence efficiency has a significant influence in the maximum concentration quenching point, Yb3+, the higher the concentration, the stronger fluorescence efficiency.

毕业论文关键词：上转换材料；纳米晶体；水热合成法；Yb3+

Key Words: Conversion material；Nanocrystal；Hydrothermal synthesis；Yb3+

摘要 2

Abstract 3

1. 引言 4

2. 上转换纳米材料的合成原理 5

2.1. 上转换材料的选择 6

2.2. 纳米晶体的制备 6

3. 实验 7

3.1. 实验步骤及仪器 7

3.2. 制备过程 7

4. 分析与讨论 8

4.1. 反应时间对NaYF4:Er/Yb晶体结构的影响 8

4.1.1. NaYF4:Er/Yb上转换材料XRD表征分析 9

4.1.2. NaYF4:Er/Yb上转换材料TEM表征 11

4.2. NaYF4:Er/Yb上转换材料荧光光谱表征 12

5. 总结 14

参考文献 15

致谢 16

1. 引言

随着科技的发展，常规的材料已难以满足人们的需求，在需求推动科技进行的时代，纳米材料便由此孕育而生。尽管纳米材料并非是近几十年才出现的，但由于技术限制，直到20世纪90年代，纳米科技才真正发展起来。作为一门新兴技术，纳米科技可谓是人类探究微观世界的一个重大突破。我们知道即使是同一个物质，宏观上所表现出的性质质量，当其粒子尺寸小到一定数值时，所表现出来的如电磁能、热能、光能等性质都会与宏观状态有所不同，这就是所谓的量子尺寸效应。而纳米材料便是利用这一特性，表现出常规材料所没有的性能，以达到我们所想需要的功能。