LaF_3∶Eu~(3+)纳米粒子的水热法制备及发光性质研究

用水热法制备了LaF3及Eu3+掺杂的LaF3纳米粒子,通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱(FS)对样品进行了表征。结果表明:所得的纳米粒子粒度均匀、结晶完好,呈规则的六边形形状;研究了反应温度和时间对LaF3纳米粒子形成的影响,初步探讨了纳米粒子的生长机制。研究了掺杂Eu3+后的发光性质,发现纳米粒子经高温煅烧后,荧光强度有明显下降,适宜的煅烧条件为600℃/6 h,Eu3+的掺杂量在5%(摩尔分数)时,纳米粒子的荧光强度最强,更高的掺杂浓度将导致荧光猝灭。     

特殊形貌GdF3:Eu3+纳米发光材料的制备及性能

以PEG-2000、柠檬酸和甘氨酸为表面活性剂,采用水热法制备出扁平纳米棒、纳米花和纳米片状的GdF3:Eu3+发光材料,并对其结构和性能进行了表征.XRD结果表明,所得样品均为正交晶系.FESEM照片表明,使用不同表面活性剂所制备的产物形貌不同.研究了以PEG-2000为表面活性剂时反应物浓度对产物形貌的影响,并对其...     

特殊形貌GdF3:Eu3+纳米发光材料的制备及性能

以PEG-2000、柠檬酸和甘氨酸为表面活性剂,采用水热法制备出扁平纳米棒、纳米花和纳米片状的GdF3∶Eu3+发光材料,并对其结构和性能进行了表征.XRD结果表明,所得样品均为正交晶系.FESEM照片表明,使用不同表面活性剂所制备的产物形貌不同.研究了以PEG-2000为表面活性剂时反应物浓度对产物形貌的影响,并对其生长机理进行了探讨.荧光光谱表明,在不同波长激发光的照射下,GdF3∶Eu3+纳米晶的最强发射峰均位于591 nm处,对应于Eu3+的5D0→7F1磁偶极跃迁.GdF3∶Eu3+的Gd3+-Eu3+之间发生了有效的能量传递.不同形貌样品的发光强度不同.     

SrMgB6O11:Eu3+纳米材料的水热法制备及发光性能研究

采用水热法制备了Eu3+掺杂SrMgB6O11纳米发光材料.利用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)和荧光光谱对SrMgB6O11:Eu3+样品进行表征.结果表明:采用水热法可以成功地合成粒度均匀、结晶完好的SrMgB6O11:Eu3+纳米发光粉.深入研究了反应温度和pH值对SrMgB6O11:Eu3+纳米材料的晶体结构及形貌的影响.结果表明,在120℃时形成了尖锐且强度最强的衍射峰,同时FESEM也表明此时所得材料为纳米棒组成的规则扇形形貌,此后随着温度的升高,XRD图中衍射峰的位置和强度发生变化,说明荧光粉的晶体结构发生变化,FESEM也表明该荧光粉已变为球形颗粒.归属了发射光谱和激发光谱中各激发峰所对应的能级跃迁.荧光光谱也显示:反应温度和pH值影响着Eu3+在晶格中的对称性,且反应温度为120℃及pH值为9时,Eu3+在晶格中的对称性较好.另外,还初步探讨了纳米粒子的生长机制.     

吡啶二羧酸根敏化LaF3:Tb发光纳米粒子的制备及对DNA的测定

采用水热法合成了水溶性良好的吡啶二羧酸根(DPA)敏化LaF3∶Tb(DPA-LaF3∶Tb)纳米粒子,该粒子的发光强度大且光学性能稳定.X射线衍射分析表明,合成了单一相六方晶系的LaF3晶体;透射电子显微镜结果表明,所合成粒子分散性良好,粒径约为15 nm.测得合成粒子在水相中的发光寿命为2.95 ms.以DPA-LaF3∶Tb纳米粒子为发光探针,基于DNA对纳米粒子的发光猝灭,实现了对DNA的定量测定,该方法的线性范围为0.083～13.0μg/mL;检出限为0.02μg/mL;并研究了共存物质对DNA测定的干扰.     

纳米晶LaAlO3掺Eu3+的复合沉淀法制备及发光性质

以NH₃·H₂O-NH₄HCO₃混合溶液为复合沉淀剂,制备了LaAlO₃:Eu³⁺纳米晶体.通过X射线衍射、扫描电镜和透射电镜对产物进行了表征,用荧光光度计测试了样品的三维荧光光谱、激发光谱和发射光谱.结果表明:前驱沉淀物经800℃焙烧处理2h,制备出球型形貌,颗粒分散性好、尺寸约为40nm的立方相LaAlO₃纳米晶.由三维荧光光谱确定了LaAlO₃:Eu³⁺的最佳监测波长和激发波长,在395nm波长光的激发下观察到纳米LaAlO₃中Eu³⁺的591nm(⁵D₀-⁷F₁)和613nm(⁵D₀-⁷F₂)特征发射谱,磁偶极跃迁⁵D₀-⁷F₁的发射峰强度要比电偶极跃迁⁵D₀-⁷F₂更强,而且这种趋势随着焙烧温度的升高明显增强,说明由该法制备的纳米LaAlO₃中Eu³⁺离子占据的位置具有高的对称性.     

反相微乳液水热法自组装LaF3纳米晶制备新型一维LaF3纳米链

采用反相微乳液水热法自组装LaF<,3>纳米晶成功制备了新型的一维LaF<,3>纳米链(1),其结构和性能经XRD,TEM,HR-TEM和XPS表征.结果表明:1由粒径为30 nm～40 nm的纳米晶背靠背连接而成,单个纳米晶结晶良好,连接处既有晶态也有非晶态.提出了纳米晶自组装成纳米链的可能机理.     

Y0.78Yb0.2Er0.02F3多孔纳米粒子的合成与上转换发光

以Y2O3,Yb2O3,Er2O3,NH4F等试剂为原料,采用水热法在180 ℃下保温10 h获得了NH4Y1.56Yb0.4Er0.04F7球形纳米粒子. 所获得的纳米粒子在氮气保护下400 ℃灼烧2 h,制备出Y0.78Yb0.2Er0.02F3纳米粒子. 利用Scherrer公式计算出NH4Y2F7:Yb3 ,Er3 和YF3:Yb3 ,Er3 的粒径分别为65.8和68.3 nm. TEM照片展示粒子近球形,其大小与Scherrer公式计算结果一致. TEM还揭示每个粒子上面应带有许多小孔. 氮气吸附脱附实验进一步证实了粒子上存在小孔. 在980 nm的红外激光激发下,NH4Y1.56Yb0.4Er0.04F7不发光,而Y0.78Yb0.2Er0.02F3发出明亮的绿光,表明所获得的Y0.78Yb0.2Er0.02F3具有强的上转换发光.     

Eu3+掺杂的LaBO3荧光粉制备及发光性能

采用水热法合成前驱体,后经热处理方式制备不同晶相的LaBO3∶Eu^3+荧光粉。通过X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)、红外光谱和荧光光谱对样品的结构、形貌和发光性能进行了研究。并研究了硼酸用量、热处理温度及初始溶液pH等对晶相结构和发光性能的影响。XRD研究结果表明:合成样品具有单斜结构、正交结构及单斜和正交两相混合结构。适当的硼酸用量、较高的热处理温度及较高的初始溶液pH值易于获得正交结构的荧光粉。红外光谱显示:pH值和硼酸用量影响前驱体成分,热处理温度影响晶相的转变。SEM结果显示:LaBO3∶Eu^3+荧光粉的晶粒尺寸随着pH值的增加逐渐减小,与XRD计算结果相一致。荧光光谱结果表明:正交结构的LaBO3∶Eu^3+发光粉具有较高的紫外吸收和较为纯正的红色发射强度。     

Pr3+掺杂的LaF3纳米微晶/氟氧化物玻璃陶瓷的激光选择激发

研究了Pr^3 掺杂纳米晶／氟氧化物玻璃陶瓷的光谱性质，选择激发光谱分辨了氟氧化物玻璃陶瓷和其中的LaF3纳米微晶内的Pr^3 离了，可以看到LaF3纳米微晶／氟氧化物玻璃陶瓷体系在光谱上未表现出明显的界面效应，这对良好的发光性质可能是一种有利因素，纳光微粒小的尺寸和大表面增加了掺杂离子的局域环境的离散性，使纳米微粒中谱线的非均匀线宽比体材料中大，且随粒径减小而增加，掺杂离子在微晶中富集，或在界面附近富集，提高了微晶中或微晶内局部范围中的浓度，增加了交叉迟豫的几率，出现浓度猝灭，因此Pr^3 离子在LaF3中的富集而引起的浓度猝灭是发光能级寿命缩短的主要原因。     

SiO2／LaF3：Eu3＋核壳结构发光粒子的制备与表征

采用简单的液相法合成了SiO2/LaF3:Eu3 核壳结构发光粒子,并对其结构及发光性能进行了表征.XRD分析表明包覆层LaF3:Eu3 为立方晶相结构,红外光谱表明SiO2颗粒表面有柠檬酸的修饰,电镜照片表明合成了球形的核-壳结构的复合粒子,包覆层厚度为10～20 nm,光谱测试表明核-壳复合粒子与纯的LaF3:Eu3 具有相同的发光性能,均以589 nm附近的5D0-7F1磁偶极跃迁为最强发射峰,说明Eu3 在LaF3基质中占据的格位相同.     

表面修饰LaF_3纳米微粒的制备及表征

在水醇混合介质中采用同阳离子共沉淀表面修饰法制备了有机化合物表面修饰的LaF3纳米微粒 ,研究了它的摩擦学特性。采用多种分析手段表征了表面修饰LaF3纳米微粒的结构 ,并在四球摩擦试验机上考察其润滑性能。结果表明 ,表面修饰LaF3纳米微粒不仅在有机溶剂中具有良好的分散性 ,同时也显示出良好的减摩、抗磨和承载性能。     

棒状LaF3∶Eu3+纳米晶的制备与发光性能

采用一种简单的液相反应法在室温下合成了棒状的LaF3∶Eu3+纳米晶, 对其结构和发光性能进行了表征. XRD分析结果表明, 室温下即可得到结晶良好的六方晶相的LaF3, 灼烧之后样品的衍射峰增强, 没有杂相产生. TEM照片表明, 棒状LaF3∶Eu3+纳米材料的直径为8 nm左右, 长度达到50 nm. 荧光光谱表明, 室温下合成的棒状LaF3∶Eu3+纳米晶的最强发射峰位于589 nm, 对应于Eu3+的5D0-7F1跃迁发射, 说明Eu3+占据LaF3基质中La3+晶格点的C2对称格位上. 同时Eu3+的猝灭摩尔分数为5%, 荧光寿命随着灼烧温度的升高而延长.     

基于Eu~(3+)配合物纳米颗粒温敏薄膜的制备及荧光性能研究

Eu3+配合物的发光具有针状发射峰、大的斯托克斯位移、长荧光寿命以及对温度高度敏感性等特点,这使得它们成为温度探针材料的最佳候选之一。合成了新型可以被可见光激发的Eu3+配合物(Eu-DT),在此基础上分别制备了基于Eu-DT分子和Eu-DT纳米颗粒的温敏薄膜,并对它们的荧光寿命的温度敏感性进行了测试。这两类薄膜的荧光寿命均表现出良好的温度敏感性,特别是基于纳米颗粒的温敏薄膜,由于纳米颗粒基质的保护作用,表现出更高的荧光稳定和温度敏感性。     

Temperature Dependent Spectroscopic Properties of Cu+ and Dy3+ Co-Doped Phosphate Glass: Band Gap Analysis and Cu Nanocluster-Enhanced Dy3+ Luminescence

This paper reports on the effects of temperature on light absorption and emission in Cu⁺ and Dy³⁺ co-doped phosphate glass, which is of interest for photonic applications. First, the temperature dependence of the absorption edge of the glass in connection with Cu⁺ ions absorption was assessed. A thermally-induced red shift attributed to Cu⁺ ion-lattice interactions was observed and analyzed through optical band gap determinations in the context of indirect-allowed transitions. Application of the Varshni model for the dependence of the energy gaps with temperature allowed to estimate the 0 K energy gap at 2.87 (±0.01) eV. Furthermore, Dy³⁺ photoluminescence (PL) along with Cu nanoparticles (NPs) absorption was monitored in real-time during an isothermal treatment by the in situ concurrent PL and absorption microspectroscopy technique. Periods of enhancement and quenching of Dy³⁺ emission linked to bidirectional energy transfer processes involving non-plasmonic Cu clusters and plasmonic Cu NPs were revealed. The formation of Cu NPs was promoted by tin(II) used as reductant. It is the first time to the author's knowledge that the 0 K energy gap is estimated for a highly Cu⁺-doped glass and that the enhancement of Dy³⁺ PL by Cu clusters is exposed.     

Ce3+-Yb3+共掺CaF2纳米粒子的近红外发光

采用简单的水热方法制备了一系列Ce3+ -Yb3+共掺的CaF2纳米粒子.XRD测试结果表明,Ce3+和Yb3+不同掺杂浓度下的CaF2纳米粒子结晶良好.SEM和TEM分析表明,纳米粒子的平均粒径为30 nm左右.系统地研究了各样品的发光性质包括激发谱、紫外-可见发射谱、近红外发射谱和荧光寿命.激发Ce3+的5d能级,在900 ～ 1050 nm波长范围得到很强的近红外发射.随着Yb3离子浓度的增加,Ce3的发射强度降低,Yb3+的发射强度先升高后降低,Ce3+的寿命减少,能量传递效率增加.作为一个下转换光转换器,这种材料应用于硅基太阳能电池前端,能够减少电池热损失,增加电池转换效率.     

GdF3∶Eu3+/NaGdF4∶Eu3+纳米晶的水热合成及发光性质

采用水热法,以聚乙二醇(400)为分散剂,以NaOH和HNO3溶液调节初始溶液pH值,合成GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+纳米晶。XRD和SEM结果表明:在酸性溶液(pH=3,5)、中性溶液(pH=7)和碱性溶液(pH=9)中,分别获得具有正交结构的GdF3∶Eu3+纳米晶,GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+混合晶,六方结构NaGdF4∶Eu3+棒状微米晶。根据Scherrer公式估算pH=3和pH=5时制备纳米晶的一次性粒径分别为49和28 nm。样品的发射光谱结果表明:特征发射峰来自于5D2、5D1、5D0到7FJ跃迁。在主晶相为GdF3样品中,主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁;晶相为NaGdF4样品的主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。5D0→7F1和5D0→7F2跃迁发射相对强度比值显示:Eu3+在NaGdF4晶体中的格位对称性下降。激发光谱显示出Gd3+和Eu3+具有较好的能量传递。     

单分散GdxY2-xO3:Eu3+纳米颗粒的制备及其荧光性能

本文采用均相沉淀法制备了单分散Gd_xY_2-xO₃:Eu³⁺纳米颗粒,并利用SEM,TEM,XRD和荧光光谱对产品的形貌,晶体结构和荧光性能进行了表征.结果发现适量Gd³⁺的加入对Y₂O₃:Eu³⁺的发光具有显著的增强作用.同时达到最大荧光强度所需的价格较贵的Gd³⁺用量,也从燃烧法的80%大幅减少到20%.另外,本文还进一步研究了Eu³⁺浓度对纳米颗粒荧光性能的增强效果.     

水热法合成YPO4:Eu及基质的结构研究

利用水热法合成了磷酸钇基质（YPO4）和磷酸钇掺铕（YPO4∶Eu）的纳米颗粒。通过粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱、热重分析（TG）等手段对合成纳米材料的结构、粒度、表面水的含量以及发光特性进行了表征。结果表明：样品结晶良好,为单一的四方相（I41/AMD）锆石结构,且随着水热温度的降低,晶粒的粒度变小。研究发现,随着YPO4样品粒度的减小,晶格体积膨胀,并通过XRD结合红外和拉曼分析发现晶体对称性提高。利用表面水的偶极模型分析了其内在机制。给出了YPO4∶Eu的荧光光谱,指出其中各个峰对应的跃迁能级,确定为Eu^3＋的发射峰。