文档介绍：学校代码 10530 学号 201010081171
分类号 TB34 密级

硕士学位论文

碱土稀土氟化物超细纳米晶的制备
和发光性能研究

学位申请人靳彦林
指导教师蔡灿英副教授
学院名称材料与光电物理学院
学科专业材料科学与工程
研究方向低维纳米结构的形貌演化

二〇一三年六月
The Study of Synthesis and Luminescence
Properties of Alkaline Rare Earth Fluoride
Nanocrystals

Candidate Jin Yanlin
Supervisor Associate Professor Cai Canying
College Faculty of Materials, Optoelectronics and Physics
Program Morpherlogy Evolution of Low Dimensional Nanomaterials
Specialization Materials Physics and Chemistry
Degree Engineering Master
University Xiangtan University
Date June 2013
湘潭大学
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作者签名: 日期: 年月日

导师签名: 日期: 年月日
湘潭大学硕士论文
摘要
镧系掺杂上转换发光纳米材料由于具有发光谱带窄、色纯度高、光吸收能力
强、声子能量低、转换效率高等特点,被广泛应用在激光、彩色显示、生物分子
检测、细胞成像、太阳能电池、核磁共振显影剂、闪烁体等各种特定领域。尤其
是最近几年在生物医学上展现出的潜在应用而受到广泛关注。与传统的荧光纳米
材料如有机染料、量子点相比,稀土氟化物纳米晶由于其独特的上转换发光在生
物医学成像应用上具有几大优点:1)近红外光强的穿透能力;2)低的辐射损伤;
3)弱的自发荧光。众所周知,纳米晶的性能在很大程度上取决于纳米晶的晶相、
尺寸和形貌。然而,影响晶体生长的因素有很多,其中主要包括反应时间、反应
温度、反应环境的酸碱度以及反应前驱体配比浓度等。为了探寻纳米晶的晶相、
尺寸和形貌的演变规律及它们对发光性能的影响,本文制备了 BaxYb1-xF3-x 纳米
晶,系统地研究了纳米晶的晶相、尺寸、形貌及发光性能的演变规律。论文的主
要研究内容如下:
2+ 3+
1、利用溶剂热法制备了不同前驱体 Ba 与 Yb 比例下单分散 BaxYb1-xF3-x:
1% Er 纳米晶。在其它反应参数不变的情况下,通过改变反应前躯体 Ba2+与 Yb3+
的配比浓度研究了所得纳米晶的晶相、尺寸和形貌的演变规律。最后通过掺杂
3+ 3+
Er 离子研究了 Yb 离子浓度、晶相、尺寸和形貌等因素对 BaxYb1-xF3-x 纳米晶
的上转换发光性能的影响。
2、利用溶剂热法制备了固定前驱体 Ba2+与 Yb3+比例下的(Ba2+:Yb3+=:)
-
BaxYb1-xF3-x 纳米晶。通过改变反应参数如时间、反应环境的酸碱度及 F 离子的浓
度研究了纳米晶的形成机制并对 BaxYb1-xF3-x 纳米晶的尺寸、形貌进行调控。最
后通过掺杂不同的镧系离子如 Er3+、Ho3+、Tm3+系统研究了纳米晶的上转换发光
性质及发光机制,并实现了多色上转换发光。
2+ 3+
3、采用溶剂热法制备了固定前驱体 Ba 与 Yb 比例下的 BaxYb1-xF3-x
(Ba2+:Yb3+=:)纳米晶。通过改变其它实验参数如时间、反应环境的酸碱度及
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