纳米银胶中PVP和Alq3的荧光猝灭研究

本文通过湿法化学还原法合成了平均粒径为4.42nm、标准差为0.98nm的球形银纳米颗粒,并研究了在不同反应时间后获得的银纳米颗粒对PVP和Alq3的荧光猝灭效应。通过深入研究发现,PVP的荧光猝灭效应主要由于其分子链上的酮基与Ag颗粒之间发生了静电吸附,进而导致处在激发态的PVP分子与银颗粒之间产生电子或者能量转移(即非辐射弛豫),猝灭了PVP的荧光发光;而Alq3的荧光猝灭效应则主要归因于银纳米颗粒的欧姆损耗。通过采用时域有限差分法进行模拟发现,溶液中随机分布的银纳米颗粒,不仅能够吸收激发电磁波,削弱激发场强度,而且能够吸收荧光分子辐射的电磁波,进而猝灭了Alq3分子的荧光效应。这些研究成果将有利于了解金属纳米颗粒与PVP及Alq3分子荧光发光之间的关系,为调控荧光发光提供指导。     

金/银纳米颗粒对Eu掺杂薄膜发光特性影响的研究

本文将三种金属纳米颗粒(球形银纳米颗粒、三角形银纳米薄片和三角形金纳米薄片)分别置于Eu(TTFA)3掺杂的Su8薄膜上研究了它们对铕配合物薄膜发光的影响.结果显示,金属纳米颗粒的局域等离子体共振(LSPR)谱对薄膜发光有很好的调控作用.对于LSPR谱分别与铕配合物激发谱和辐射谱重叠较好的球形和三角形两种银颗粒,相比于未放置颗粒时薄膜的发光,放置有颗粒的发光有明显的增强,其中球形银颗粒的样品的发光增强效果更为明显.而对于LSPR谱与铕配合物激发谱和辐射谱都不重叠的三角形片状金颗粒,该颗粒对样品的发光则起到了猝灭作用.     

自组装银膜增强8-羟基喹啉铝(Alq_3)光致发光的实验和理论研究

实验和理论研究了不同自组装密度的银纳米颗粒膜对8-羟基喹啉铝(Alq_3)光致发光的影响,结果表明:Alq_3光致发光的表观增强和发射增强因子与银纳米颗粒膜密度呈正相关关系,最大值约为3.2和13;理论计算表明银纳米颗粒膜对Alq_3光致发光的量子效率和发射的最大增强因子约为1.4和15,对比实验和理论结果,金属纳米颗粒膜的近场场强增强是导致Alq3光致发光发射强度增强的主要因素,且Alq_3光致发光效率与Alq_3相对银纳米颗粒的分布和"热点"区域面积覆盖率有关。     

Eu3+:Y态效应2O3纳米微粒的尺寸效应和表面的研究

通过相同掺杂浓度但不同颗粒尺寸的Eu:Y2O3纳米晶,和相同颗粒尺寸但掺杂浓度不同的纳米晶的发光衰减曲线研究了表面态和限域作用对能量传递的影响.纳米晶与体材料相比,有更高的猝灭浓度,分析了纳米材料中发光中心的猝灭浓度提高的原因.由于纳米材料与体材料相比,纳米晶中的缺陷密度很小,纳米晶中有较少的体猝灭中心.选择合适的颗粒尺寸并对其进行表面修饰,将获得较高发光效率和较高的猝灭浓度.     

核壳结构纳米颗粒Gd2O3:Tb3+/SiOx的制备及发光性能研究

以二甘醇为溶剂合成Gd2O3:Tb3+纳米颗粒,并在其表面包覆聚硅氧烷层,得到核壳结构纳米颗粒Gd2O3∶Tb3+/SiOx。为了研究Tb3+离子掺杂浓度对纳米颗粒发光性能的影响,采用几种不同Tb3+掺杂浓度进行纳米颗粒的合成,并对其发光性能进行了检测。结果表明:包裹聚硅氧烷层后的Gd2O3∶Tb3+纳米颗粒分散较好,聚硅氧烷层不会减弱Gd2O3∶Tb3+纳米颗粒的发光性能。Tb3+掺杂浓度对核壳结构纳米颗粒Gd2O3∶Tb3+/SiOx的发光存在浓度猝灭现象,猝灭摩尔分数为5%。这种具有发光特性的核壳结构纳米颗粒可作为生物传感器的探针用于生物分子的检测。     

Eu^3＋：Y2O3纳米微粒的尺寸效应和表面态效应的研究

通过相同掺杂浓度但不同颗粒尺寸的Ｅｕ：Ｙ２Ｏ３纳米晶，和相同颗粒尺寸但掺杂浓度没的纳米晶的发光衰减曲线研究了表面态和限域作用对能量传递的影响。纳米晶与体材料相比，有更高的猝灭浓度，分析了纳米材料中发光中心的猝灭浓度提高的原因。由于纳米材料与体材料相比，纳米晶中的缺陷密度很小，纳米晶中有较少的体猝灭中心。选择合适的颗粒尺寸并对其进行表面修饰，将获得较高发光效率和较高的猝灭浓度。     

银纳米粒子对抗生素诺氟沙星的荧光猝灭效应

以β-环糊精(β-CD)为稳定剂,葡萄糖为还原剂,采用"绿色化学方法"合成了平均粒径约为31nm的类球形银纳米粒子。研究了其对水溶液中痕量诺氟沙星荧光行为的影响,实验结果表明,制得的银纳米粒子对诺氟沙星具有较强的荧光猝灭效应,且随着加入银纳米粒子量的增加荧光猝灭效果逐渐增强。初步探讨了银纳米粒子对诺氟沙星的荧光猝灭机理。     

Au纳米颗粒和CdTe量子点复合体系发光增强和猝灭效应

利用金属蒸发真空多弧离子源注入机, 将Au离子注入到高纯石英玻璃来制备镶嵌有Au 纳米颗粒的衬底材料, 随后将化学方法合成的CdTe量子点旋涂在玻璃衬底上制备了Au纳米颗粒和CdTe量子点复合体系. 通过对镶嵌有Au纳米颗粒的衬底进行热退火处理来控制Au纳米颗粒的生长和分布, 系统研究了Au纳米颗粒的局域表面等离子体共振对CdTe量子点光致发光性能的影响. 利用光学吸收谱、原子力显微镜、透射电子显微镜和光致发光谱对样品进行了表征和测试. 光致发光谱表明, Au纳米颗粒的局域表面等离子体对CdTe量子点的发光有增强效应也有猝灭效应. 深入分析了Au纳米颗粒和CdTe量子点之间的相互作用过程, 提出了关于Au-CdTe 纳米复合体系中CdTe 发光增强和猝灭的新机理. 该实验结果为利用金属纳米颗粒表面等离子体技术制备高发光性能的光电子器件提供了较好的参考.     

Eu~(3+):Y_2O_3纳米微粒的尺寸效应和表面态效应的研究

通过相同掺杂浓度但不同颗粒尺寸的Ｅｕ：Ｙ２Ｏ３纳米晶，和相同颗粒尺寸但掺杂浓度不同的纳米晶的发 光衰减曲线研究了表面态和限域作用对能量传递的影响。纳米晶与体材料相比，有更高的猝灭浓度，分析了纳 米材料中发光中心的猝灭浓度提高的原因。由于纳米材料与体材料相比，纳米晶中的缺陷密度很小，纳米晶中 有较少的体猝灭中心。选择合适的颗粒尺寸并对其进行表面修饰，将获得较高发光效率和较高的猝灭浓度。     

不同壳层厚度的LaF_3∶Eu~(3+)/LaF_3核壳结构纳米颗粒制备及发光性质

表面缺陷会使纳米材料的发光中心产生严重的猝灭,而适当厚度的同质包覆层会减少其猝灭。本文利用共沉淀法合成了LaF3∶Eu3+纳米颗粒和LaF3∶Eu3+/LaF3核壳结构纳米颗粒,研究了颗粒的晶体结构、形貌以及不同壳层厚度对发光性能的影响。研究发现:LaF3∶Eu3+核心和LaF3∶Eu3+/LaF3核壳结构均为六方结构。包覆同质壳层可以提高稀土离子的发光性能,包覆厚度的不同导致LaF3∶Eu3+/LaF3核壳结构的荧光强度与衰减时间均发生改变。其原因是未掺杂的LaF3壳层可以将发光中心Eu3+离子与LaF3∶Eu3+核心的表面隔离,进而减少表面对发光中心的猝灭,提高材料的发光性能。这种修饰作用与壳层厚度相关。     

纳米金膜及金壳表面局域等离激元对 上转换荧光波长的选择调控

基于贵金属表面局域等离子体共振(LSPR)调控上转换荧光的研究绝大部分集中于纳米颗粒或纳米棒,即使同一复合结构对上转换荧光(UCL)也有或增强或猝灭的截然相反的报道,而对于进一步提高上转换荧光材料的效率和强度以满足更广泛的应用需求则越来越引起人们高度关注。本文通过构筑两种纳米金/上转换纳米晶复合结构,系统研究了各自的表面局域等离激元对上转换荧光的增强和猝灭效应,基于微结构表征及对稳态、瞬态荧光光谱的分析,阐述了波长依赖的上转换荧光增强和猝灭机理。结果显示超薄纳米金壳结构对Ho~(3+)、Fe~(3+)共掺杂纳米晶的绿光发射选择性地增强了25倍,源于激发光能量与LSPR能量匹配的激发增强机制,而在覆盖有超薄纳米金膜的上转换纳米晶复合结构中却观察到了金膜引起的Er上转换荧光猝灭,同时红绿比随金膜厚度增加而增大,来自于金膜对激发光的散射、金膜的LSPR吸收带与绿光发射能级耦合引起无辐射跃迁几率增加,绿光上转换荧光强度下降相对显著,UCL寿命变短。     

银纳米颗粒减反射特性的理论研究

为增强晶体硅太阳电池的光利用效率,提高光电转换效率,研究了金属银纳米颗粒的光学散射性质.基于银纳米粒子表面等离子激元效应和MIE散射理论,采用Matlab数值计算,理论分析了不同银纳米颗粒尺寸和银粒子分布密度对太阳光谱各波长的散射特性.获得了实现高的光透过率所需最佳银纳米颗粒半径范围,研究发现随着银纳米颗粒半径增加,偶极峰红移、高极峰逐渐出现.定量地给出了最佳颗粒分布密度随银粒子半径的变化规律,建立了计算减反射膜透射率的理论方法,找到了银纳米颗粒光学透过率的简单函数表达式,能为实验研究提供理论指导. 关键词： 银纳米颗粒 透过率 MIE理论 太阳电池     

8-羟基喹啉铝在多孔铝中的发光研究

利用多孔铝非常高的孔隙率,将8-羟基喹啉铝(Alq3)镶嵌到多孔铝中,得到Alq3/多孔铝镶嵌膜,研究了不同条件下制备的多孔铝镶嵌膜的荧光光谱。实验表明,Alq3在多孔铝中的发光峰位在490 nm左右,比其在固态粉末状态蓝移了许多。Alq3/多孔铝镶嵌膜的发光特性与多孔铝中嵌入Alq3分子的数量及聚集程度有关。当分子数量较多、聚集程度较大时,发光增强,光谱峰位红移,但聚集程度太大时,易发生荧光猝灭现象。数量较多时,由于Alq3分子大多以范德瓦尔斯力结合,聚体较少,所以峰位移动幅度不大。实验中还发现,Alq3因为处在小孔中,光学性质稳定,荧光光谱带宽超过100 nm,比一般染料大得多,这使Alq3/多孔铝镶嵌膜有可能在固体可调谐激光器方面得到新的应用;同时也为探究Alq3/多孔铝镶嵌膜在电致发光器件中的发光特性奠定了基础,为将其进一步推向实用提供了实验依据。     

金属离子表面修饰对纳米ZnS:Mn2+溶胶发光性质的影响

利用胶体化学共沉淀方法制备了纳米ZnS：Mn^2 乙醇溶胶,观察到Zn^2 的引入对内部Mn^2 的^4T1→^6A1跃迁的580nm橙色发光有激活作用,而外加的Mn^2 对该橙色发光有猝灭作用。Zn^2 的吸附通过形成单层ZnS壳,减少了表面猝灭中心,从而使发光强度增加,这种表面猝灭中心最有可能是来自表面S^2-孤对电子的悬空键。Mn^2 的猝灭过程不能用纯粹动态的猝灭过程来描述,Mn^2 本身很可能就是橙光的猝灭中心。考虑到Mn^2 在颗粒表面上的按泊松分布,并假设单个Mn^2 能100％猝灭Mn^2 580nm发射,理论与实验数据很好地符合。通过对猝灭数据的拟合,估算出的颗粒尺寸小于用有效质量近似模型算得的3．1nm,分析了可能的原因。     

铅离子对碳纳米颗粒荧光发射规律的影响

以热解石墨为原料,利用电化学方法,制备了荧光碳纳米颗粒。系统地研究了在不同浓度、时间、pH值、温度等条件下,Pb2+离子对碳纳米颗粒荧光发射规律的影响。实验结果表明:Pb2+离子不改变光谱形状,但可以降低荧光峰值强度;Pb2+离子作用荧光碳纳米颗粒的时间越长,猝灭效率越低;pH值不同,猝灭效率不同;随着温度的升高,Pb2+离子对碳纳米颗粒荧光的猝灭效率逐步提高。其猝灭机理可能为电荷转移猝灭和动态猝灭。     

金属离子表面修饰对纳米ZnS∶Mn~(2+)溶胶发光性质的影响

利用胶体化学共沉淀方法制备了纳米ZnS∶Mn2 + 乙醇溶胶 ,观察到Zn2 + 的引入对内部Mn2 + 的4T1→6A1跃迁的 5 80nm橙色发光有激活作用 ,而外加的Mn2 + 对该橙色发光有猝灭作用。Zn2 + 的吸附通过形成单层ZnS壳 ,减少了表面猝灭中心 ,从而使发光强度增加 ,这种表面猝灭中心最有可能是来自表面S2 -孤对电子的悬空键。Mn2 + 的猝灭过程不能用纯粹动态的猝灭过程来描述 ,Mn2 + 本身很可能就是橙光的猝灭中心。考虑到Mn2 + 在颗粒表面上的按泊松分布 ,并假设单个Mn2 + 能 1 0 0 %猝灭Mn2 + 5 80nm发射 ,理论与实验数据很好地符合。通过对猝灭数据的拟合 ,估算出的颗粒尺寸小于用有效质量近似模型算得的 3 .1nm ,分析了可能的原因。     

有机/有机界面污染对有机电致发光器件稳定性的影响(英文)

有机电致发光器件的稳定性是其实用化面临的主要难题之一。为了研究有机/有机界面性质对有机电致发光器件稳定性的影响,采用溶液旋涂的NPB(NPBSC)作为器件的空穴传输层制备了两种异质结电致发光器件:ITO/NPBSC/Alq3/LiF/Al和ITO/NPBSC/NPB/Alq3/LiF/Al,对比研究了器件的发光性能和工作稳定性。研究结果表明:完全使用NPBSC作为空穴传输层的器件性能和稳定性都较差,这归因于不稳定的NPBSC/Alq3界面,在空气中旋涂制备NPB层时,空气中的水蒸气和氧气分子会粘附在空穴传输层表面,这样就会引起界面处Alq3分子的发光猝灭。插入10 nm真空蒸镀的NPB层可以显著地提高器件的发光性能和稳定性,10 nm的NPB层把污染界面与激子复合区界面分开,避免了水蒸气和氧气分子对Alq3分子的发光猝灭,器件的效率增加了1.15 cd/A,半衰期寿命提高了4倍。     

Y2O2S纳米晶中Tb3+发光的浓度猝灭

制备了Tb^3 浓度不同而粒径相同的一系列纳米晶Y2O2S。由于表面态对发光的猝灭作用,Tb^3 离子^5D3发光的寿命与体材料比较明显缩短,研究了^5D3和^5D4能级发光的浓度猝灭,发光强度与浓度的关系以及发光的衰减曲线都表明：^5D3的浓度猝灭是电偶极－电偶极相互作用引起的,而^5D4的浓度猝灭是交换相互作用引起的。     

含咔唑取代基喹啉铝衍生物的发光性能:一种潜在的多功能荧光传感材料（英文）

研究了一种含咔唑取代基喹啉铝衍生物的发光性能。首先,研究了溶剂对其发光性能的影响。研究发现,在不同溶剂体系中,Alq3衍生物在发光过程中均存在不同程度的能量传递;但是,溶剂影响Alq3衍生物的空间结构和电子结构,进而影响能量传递效率,导致激发光谱、发射光谱、荧光效率和荧光寿命均不相同。其中,甲苯起到能量传递桥梁的作用;而DMF在一定程度上阻碍能量传递。与DMF结构类似的DMA作为电子给体加入到Alq3衍生物溶液中,也起到了类似作用。另外,研究不同金属离子对Alq3衍生物发光性能的影响发现,Fe3+和Cu2+可引起Alq3衍生物的荧光猝灭,表明该Alq3衍生物可以作为多功能荧光传感材料。     

不同壳层厚度的LaF3：Eu3+/LaF3核壳结构纳米颗粒制备及发光性质

表面缺陷会使纳米材料的发光中心产生严重的猝灭，而适当厚度的同质包覆层会减少其猝灭。本文利用共沉淀法合成了LaF₃：Eu³⁺纳米颗粒和LaF₃：Eu³⁺/LaF₃核壳结构纳米颗粒，研究了颗粒的晶体结构、形貌以及不同壳层厚度对发光性能的影响。研究发现：LaF₃：Eu³⁺核心和LaF₃：Eu³⁺/LaF₃核壳结构均为六方结构。包覆同质壳层可以提高稀土离子的发光性能，包覆厚度的不同导致LaF₃：Eu³⁺/LaF₃核壳结构的荧光强度与衰减时间均发生改变。其原因是未掺杂的LaF₃壳层可以将发光中心Eu³⁺离子与LaF₃：Eu³⁺核心的表面隔离，进而减少表面对发光中心的猝灭，提高材料的发光性能。这种修饰作用与壳层厚度相关。