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稀土上转换发光材料的研究樊潇15S0070202主要内容稀土上转换发光材料的发展1稀土上转换发光材料的组成2稀土上转换发光材料的制备33稀土上转换发光材料（upconversionnanoparticles，UCNPs）是指材料吸收能量较低的光子时却能够发出较高能量的光子的材料，或者也可以说是受到某种光激发时，材料可以发射比激发光波长短的荧光材料。本质：反Stokes发光。UCNPs1、稀土上转换发光材料的发展45

1.11959年，Bloembergc用960nm的红外光激发多晶ZnS，观察到了525nm的绿色发光。1962年，此种现象又在硒化物中得到了进一步的证实。

1966年，法国科学家Auzel在研究钨酸镱钠玻璃时，意外发现，当基质材料中掺入Yb3+

离子时，Er

3+、Ho3+和Tm3+离子在红外光激发时，可见发光几乎提高了两个数量级，由此正式提出了“上转换发光”的概念。1.2620世纪90年代初：

在低温下(液氮温度)，掺杂Er3+后，CaF2晶体中上转换发光效率高达25%。年份上转换材料温度泵浦上转换发光1989掺Er3+：LiYF4晶体90K半导体LD泵浦850nm1989掺Er3+：LiYF4晶体65k氩离子泵浦551nm绿光1990掺Er3+：CaF2晶体210k

PA泵浦红光1992掺Pr3+：LaCl3晶体-PA泵浦红蓝光在室温下，在氧化物等晶体中也成功地获得了激光运转，上转换发光效率超过了1％，高达1.4％。7年份上转换材料泵浦上转换发光1987Yb3+，Er3+：BaF2晶体双波长1540nm和1054

nm泵浦670nm红光1987Yb3+，Tm3+：BaF2晶体1054nm泵浦649nm红光1994Er3+：LiYF4晶体810nm泵浦551nm绿光1995

Er3+：LiYF4晶体969nm泵浦551nm绿光8

1.3

近几年来，纳米材料的小尺寸效应、高比表面效应、量子效应等优点使纳米材料成为稀土离子上转换发光领域中一个新的研究热点，尤其是镧系掺杂发光材料的研究最多。大量文献报导了镧系掺杂发光氧化物、复合氧化物、氟化物等微粒的合成与光谱性能研究。2、镧系掺杂发光纳米微粒的组成9102.1上转换发光材料的组成NaYF4:Yb3+，Er3+纳米颗粒最有效的基质材料：NaYF4常用的敏化剂为：Yb3+激活剂通常是：Er3+、Ho3、Tm3+等。激发光源：近红外连续激光器（980nm）3、镧系掺杂发光纳米微粒的制备方法11123.1合成方法13

1）水热/溶剂热法

2）沉淀法3）溶胶—凝胶法

4）微乳液法3.2比较常用的几种液相制各方法143.2.1水热/溶剂热法

在特制的密闭反应容器（如高压釜）中，以水或有机溶剂作为反应介质，在高温高压下进行化学反应的一种方法。样品的扫描电镜图a、

55000倍b、

220000倍153.2.2沉淀法张俊文等制备的纳米上转换发光材料Y2O2S：Yb，Er163.2.3

溶胶—凝胶法

基本原理是将金属醇盐或无机盐水解，然后使

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