文档介绍：《高等无机化学》课程论文文献综述
综述题目稀土离子的上转换发光
及研究进展
作者所在系别化学工程与技术
作者所在专业应用化学
作者姓名刘辉
作者学号 12S025031
导师姓名杜春雨
导师职称副教授
完成时间 2013 年 4 月
哈尔滨工业大学材料化学教研室制
说明
,文字表达要明确、严谨,语
言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词,须注
出全称。
,阅读的主要参考文献应在 10 篇以上。本
课程的相关教材也可列为参考资料,但必须注明参考的具体页码。
,字数在 2000 字左右。
稀土离子的上转换发光及研究进展姓名:刘辉学号:12S025031
稀土离子的上转换发光及研究进展
摘要:本文主要综述了稀土离子的上转化发光材料的主要研究方向、制备方
法及应用,并提出稀土离子的上转化发光材料存在的问题及发展方向。
关键词:稀土上转换发光制备方法
1 上转换发光的介绍
上转换发光的定义
光致发光中,一种通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射,从而实现了
低能量光波向高能量光波转换的现象被称为上转换发光[1]。上转换现象是反
Stockes 效应的,即辐射的能量大于所吸收的能量。上转换材料主要是掺杂稀土
元素的固体化合物,利用稀土元素的亚稳态能级特性,经多光子加和后发出高能
的短波辐射,从而可使人眼看不见的红外光变为可见光[2-3]。
稀土上转换发光材料的组成
通常所说的上转换发光材料都是由激活剂离子、敏化剂离子和基质材料所组
成。激活剂离子是发光中心,而敏化剂离子则负责吸收能量并把能量传递给激活
剂离子。基质材料通常为发光中心提供适当晶场。目前研究最多的激活剂主要是
镧系离子中的 Er3+、Tm3+、Ho3+和 Pr3+。这是因为它们具有丰富的能级且亚稳态
能级的寿命较长,为输出高效的上转换发光提供了前提条件;它们在红外或近红
外波段有很好的吸收,且与常用的敏化剂离子 Yb3+之间存在着高的能量传递效
率,从而容易实现高效的上转换发光。
2 稀土上转换发光材料的制备
为了制备性能优异的上转换发光材料,人们尝试了多种不同的合成方法,如
高温固相法、沉淀法、溶胶- 凝胶法、水热合成法、微乳液水热法、溶剂热法
等。
高温固相法
这种方法是将高纯的原料按一定比例称量,充分混合均匀之后装入坩埚中,
然后放入高温炉中,在特定的条件下(温度、气氛、反应时间)进行烧结得到产品。
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稀土离子的上转换发光及研究进展姓名:刘辉学号:12S025031
温度、湿度、压力和添加剂等都会影响固相反应。由于操作简便,工艺成熟,目
前仍然是合成上转换材料的主要方法之一。许多科学工作者已经利用此方法制备
3+ 3+ 3+
出粉体材料,如 NaYF4:Er 、Tm 、Yb ,940nm 激发源下实现了上转换白色光
输出[4]。
沉淀法
利用可溶性物质,在水溶液中进行化学反应,生成难溶物质,将其从水溶液
中沉淀出来,然后再经过