论文部分内容阅读
上转换发光材料,可以通过吸收多个光子或能量转移将低能量近红外光转换为高能量紫外/可见光。在各类荧光体中,稀土(RE)材料具有重要应用前景,其中NaYF4是最有效的主体材料之一,六方相的β-NaYF4:Yb3+/Er3+表现出的上转换效率比其立方相对应物有数量级的增强。本论文主要研究了阳极电沉积法制备NaYF4薄膜的机理,并开发了 一种在较低温度下制备六方相β-NaYF4薄膜的新方法,即在接近室温(30 ℃)条件下以六方相NaGdF4为基底外延诱导电沉积。对NaYF4薄膜的结构、形貌、和上转换发光性能等进行了表征和研究,本论文具体研究分为两个部分:(1)根据络合物稳定常数(RE3+与EDTA)和EDTA的pH效应系数αY(H),理论计算了溶液中不同pH下的游离RE3+离子的浓度,并利用电化学石英晶体微量天平(EQCM)技术以及循环伏安法等方法,研究了阳极氧化抗坏血钠和水的方法电沉积制备NaYF4:Yb3+/Er3+薄膜的机理。在30 ℃条件下电化学沉积法制备了 NaYF4:Yb3+/Er3+薄膜,并经300 ℃退火处理后,NaYF4:Yb3+/Er3+晶相从立方相转变为六方相。在NaYF4:Yb3+/Er3+体系中,随着六方相含量的增加,上转换发光强度显着提高,上转换荧光发射涉及双光子吸收转移过程。(2)根据六方相的NaGdF4与六方相NaYF4具有相同晶体结构和晶格差异小于1%的特点,以较低温度(50℃)电沉积法得到六方相的NaGdF4薄膜作为基底,在接近室温(30℃)下诱导电沉积制备了六方相β-NaYF4:Yb3+/Er3+薄膜。材料形貌同样为梭形柱体。经过150℃干燥去水之后,在980 nm激发光激发下,诱导制备的六方相NaYF4:Yb3+/Er3+上转换发光的强度显着高于其立方相对应物。这一新的制备方法将适用于其他系统,以获得在低温下难以获得的晶相。