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在稀土离子掺杂的上转换发光材料中,NaYF4是目前被科学家们所公认的最好的基质材料,已经证明它掺杂不同稀土离子时具有非常优秀的发光性能。这种稀土离子掺杂材料具有高的光化学稳定性,敏锐的发光带宽以及长的发光寿命等优点。Yb/Er共掺杂的NaYF4晶体是目前报道的最有效的近红外光转换为可见光的上转换材料。然而,这些材料的应用仍然受到一些限制,因为它们的上转换发光强度较低。本文将不同金属离子(K+、Li+和Mn2+)和稀土离子共同掺杂在NaYF4晶体中,并系统研究了这些金属离子掺杂对NaYF4晶体结构和上转换荧光性能的影响。主要研究内容以及结果如下:1.我们用简单的溶剂热法合成出了K+掺杂的NaYF4:Yb,Er晶体,并研究了不同浓度K+离子掺杂对晶体的形貌和荧光性能的影响。K+离子的掺入不会改变NaYF4:Yb,Er晶体的相,即使将K+离子的掺杂量增大到0.85依旧没有改变。K+离子的掺入增强了NaYF4:Yb,Er晶体的绿色和红色上转换荧光强度,当K+离子的掺杂浓度达到0.7时,绿色和红色上转换荧光强度最大,比不掺杂K+离子的NaYF4:Yb,Er晶体分别增强8倍和7倍。同时,其绿光荧光寿命比不掺杂K+离子的NaYF4:Yb,Er晶体长。2.我们用简单的溶剂热法合成出了具有不同形貌的LixNa1-xYF4:Yb,Er晶体,并研究了不同浓度Li+离子掺杂对晶体的形貌和荧光性能的影响。少量Li+离子的掺入不会改变LixNa1-xYF4:Yb,Er晶体的相,它保持着六方相结构。随着Li+离子的掺入量的增大,会改变LixNa1-xYF4:Yb,Er晶体的相,样品从六方相NaYF4变为正方相LiYF4。Li+离子的掺入减弱了NaYF4:Yb,Er晶体的绿色和红色上转换荧光强度,Li+离子的掺入量越大,荧光强度越弱,当K+离子的掺杂浓度达到0.85时,绿色和红色上转换荧光强度最弱。3.通过简单的溶剂热法合成了Mn2+掺杂的NaYF4:Yb,Er晶体,并通过调节不同的掺杂浓度,研究了Mn2+掺杂对NaYF4:Yb,Er晶体结构及上转换发光性能的影响。少量Mn2+离子的掺入不会改变NaYF4:Yb,Er晶体的相。当Mn2+离子的掺杂量继续增大,样品出现NaMn3F10相。Mn2+离子的掺入,使得NaYF4:Yb,Er晶体的上转换荧光颜色从绿色转换为红色,当掺杂浓度达到30%时,绿光完全消失,荧光全部转变为红光。