3。5 上转换发光(upconversion)25

    3。5。1  未掺杂VSB-1上转换发光25

    3。5。2  不同Yb3+掺杂比的VSB-1上转换发光25

4结论 26

参考文献 27

1。前言

1。1微孔材料的研究历程及其性质

1。1。1分子筛科学的研究过程From优T尔K论M文L网wWw.YouERw.com 加QQ75201^8766

1。1。2微孔材料的性质和种类

1。2 VSB系列分子筛的发展概述

VSB-1是VSB系列分子筛中的第一位成员，它是在1999年，由法国的Gérard Férey和Anthony K。 Cheetham工作组，采用水热法制备出的具有纳米级孔径的无机磷酸镍分子筛。其分子式为：Ni18(HPO4)14(OH)3F9(H3O+,NH4+)4•12H2O 。[8]

VSB-1的合成掀起了无机磷酸镍分子筛研究的热潮。[9]  同一年，他们又用有机二磷酸合成出了VSB-2，VSB-2分别在275 ℃、350 ℃的温度下脱水形成 VSB-3, VSB-4。在接下来的几年中他们又通过改变实验条件和部分原料，相继研发出了VSB-5，VSB-6纳米孔分子筛材料。[10]

中国对VSB材料也有一定的研究。2004年，上海硅酸盐研究所的高秋明等人发现在可以VSB骨架中大量掺杂钴，得到CoVSB，从而来提高比表面积。[11]他们对VSB系列材料的研究主要集中在两种无机磷酸镍VSB-1、VSB-5及在他们骨架中掺杂Co的CoVSB-1、CoVSB-5的合成及优化，以及对其高比表面积、良好离子交换性能、择形催化等性质的应用。[12]

1。3稀土元素的发光性质

稀土元素最初是从相当稀少的矿物中， 以氧化物的形态发现的，它们的性质相似。稀土元素位于元素周期表中第三副族， 一共有17 种元素。[13]

在结构化学层面，稀土最为突出的就是其配位数的多样性。由于稀土离子的离子半径较大，导致其配位数较高，一般都大于6。所以，只需要较小的能量就可以改变邻近配体的位置，这就产生了多晶型现象和同位素的异构现象。一个化合物可以存在两种或两种以上的结构，同时在一定温度和压力下它们之间可以显示多晶转变。[14]

在诸多的功能方面，稀土最为突出的是它的光学性质。稀土离子核外4f 轨道上的壳层电子的性质决定了它们可以表现出不同的电子跃迁的形式，这其中涉及了复杂、多样的能级跃迁。稀土离子4f轨道上的电子在不同能级之间发生跃迁，产生了极为丰富的激发和发射光谱的信息，利用这些信息，可以分析得到：化合物的组成、元素的价态和结构。这些光谱和结构所对应的信息，是开发一些具有特定发光性质的功能材料的依据。

由于本论文的工作主要集中于稀土微孔晶体材料的可调控光学性质，于是将不同摩尔比浓度的Yb3+ 与VSB-1掺杂，再通过荧光光谱测定其发光性质的变化。

1。4微孔材料在合成发光材料中的前景

多孔材料通常具有相互贯通或者封闭的孔道结构。这种特殊的结构使其相对于无孔材料具有更高的比表面积、空隙率、吸附性和透过性，为新型复合材料的合成提供了广阔的平台。因此人们对基于多孔材料的复合材料研究从未停止。[15]

在一定合成条件下，微孔磷酸盐分子筛无论在紫外还是可见光区都具有良好的光学透过性，而由于其自身孔道所提供的空间限制作用易于使客体物质形成有具有量子尺寸效应的纳米粒子，这就使其成为发光材料的理想载体。然而对于以微孔磷酸盐分子筛为主体组装荧光客体物质作为发光材料却鲜有报道，而已报道的复合多孔发光材料的客体物质通常为有机染料分子或者金属活化剂。因此稀土元素掺杂微孔磷酸盐分子筛具有较大的研究意义。[16]论文网