摘  要：由于稀土离子电子层结构比较不一样，从而使稀土发光材料的发光性能有所不同，有广阔的应用前景。纳米级的稀土发光材料的发光性能主要取决于其物相的种类、粒径和大小。本论文使用水热法（溶剂热法）来合成上转换发光NaYF4 : Yb3+, Er3+纳米材料，并使用XRD、SEM、UCPL以及紫外可见漫反射吸收光谱对纳米晶体的形貌及发光强度的大小进行表征。从而分析反应温度、时间、表面活性剂等条件下对合成产物的物相、粒径、上转换发光性能的影响。最优化的实验条件：反应温度180 ℃，反应时间12 h；加入0。02g C19H42BrN对上转换发光NaYF4 : Yb3+, Er3+纳米材料体系为最为有利的条件，有利于生成粒径均匀，发出亮绿光的纳米粒子。83399

毕业论文关键词：上转换发光材料；氟化物：水热法；NaYF4: Yb,Er

Preparation and Properties of Upconversion Luminescent Fluoride Nanoparticles

Abstract：Because the electronic structure of the rare earth ion is not the same, the luminescent properties of rare earth luminescent materials are different, so it has broad application prospects。 The luminescent properties of rare earth luminescent materials mainly depend on the type, particle size and size of the phase。 This paper using hydrothermal or solvothermal method to synthesize upconversion luminescence NaYF4: Yb3+, Er3+ nanomaterials, and using XRD, SEM, UCPL and UV Vis diffuse reflectance absorption spectra of nanocrystal morphology and luminescence intensity were characterized。 The effect of the reaction temperature, time and the surface active agent on the phase, particle size and up conversion luminescence properties of the synthesized product was analyzed。 After experiment, we draw a conclusion: reaction temperature of 180 ℃, reaction time 12 h, adding 0。02 cetyl trimethyl ammonium bromide surfactant is synthesis of up conversion luminescence NaYF4: Yb3+, Er3+ nanomaterials, the optimum conditions, to produce uniform particle diameter and emit bright green light of the nanoparticles。

Keywords: Upconversion luminescence；hydrothermal method；NaYF4: Yb, Er

目    录

摘  要 1

引  言 2

1 实验部分 3

1。1 实验试剂与仪器 3

1。2 实验过程 3

1。3 样品表征 6

2 结果分析与讨论 6

2。1 物相表征 6

2。2 形貌表征 7

2。3 紫外可见漫反射吸收光谱表征 9

3 结论 11

参考文献 11

致  谢 14

上转换发光氟化物纳米颗粒的制备及性能研究

引 言

上转换荧光粉的发光纳米材料，能够将能量较低的射线（近红外）转化成能量较高的射线（可见光）[ 1]。在这个过程中，荧光材料连续吸收两个或更多的低能量的光子激发出一个（或更多）高能量光子。最近几年来，由于上转换发光材料具有广泛的应用背景而受到关注，因此越来越多的学者去研究它。对于它的研究主要在于探究新的合成方法，开发新的性能，探索出发光纳米材料新的应用。通过总结，纳米材料与传统的材料有很大的区别，目前上转换发光纳米材料具有广泛的应用，如激光、显示、安全印刷油墨（如银行票据）和生物分析检测等方面 [2-4]。根据发光的来源不同，有X射线发光、阴射线发光等。上转换纳米材料的发光从发光来源上来说属于光致发光的一种[5-6]。NaYF4基质从目前研究的结果看来是用于上转换发光最好的纳米材料。它有三个可能的晶体结构：低温立方(α型)、六方(β型)和高温立方型。[7]然而立方结构只有一个Na+和Y3+原子随机分布的阳离子场，六方结构有两个阳离子场： 一个被Na+占据，另一个是稀土离子共同占据。由于NaYF4晶格的低声子能量，六方型NaYF4:Yb3+，Er3+材料具有最高上转换效率[8-9]。经了解，迄今为止最好的敏化剂和激活剂分别是Yb、Er，但也有可能使用第三种离子。在激发活剂和敏化剂的浓度保持不变的情况下，转换效率的高低主要依赖于基质晶格种类的不同。[10]稀土纳米上转换发光离子按照不同的条件又可分为不同的种类，例如根据基质材料的种类不同，上转换发光材料又可以分为氟化物、氧化物、硫化物、卤化物、氟氧化物的纳米材料[11]。论文网