稀土-铬蓝黑R配合物体系的近红外发光研究

研究了金属指示剂铬蓝黑R对Yb3 的近红外发光的敏化作用。结果表明 ,在中性乙醇溶液中 ,铬蓝黑R和Yb3 离子可形成配比为 2∶1的配合物。配合物的形成可猝灭配体铬蓝黑R的荧光 ,同时使Yb3 离子的荧光得到显著增强。表现出配体向Yb3 离子传能的机理。在一定条件下 ,配合物体系中Yb3 离子的发光强度与Yb3 离子的浓度成正比 ,同时其他低浓度稀土离子的存在不会影响Yb3 离子的发光 ,显示出近红外发光技术在单一稀土分析中良好的应用前景。     

氟氧化物氟化物五磷酸盐玻璃中Er3+的直接上转换增敏发光的比较

本文研究了ErYb共掺的氟氧化物玻璃 (ErYb:FOG)、氟化物ZBLAN玻璃和五磷酸盐非晶在 966nm半导体激光激发下的直接上转换敏化发光现象。发现有丰富的上转换发光现象 ,这是由于样品中Yb3 的浓度很高 ,Er3 Yb3 ,Yb3 Yb3 离子之间的相互作用和能量传递作用都很强造成的。研究发现ErYb :FOG玻璃的直接上转换增敏发光比磷酸盐大 1 0 0～ 1 0 0 0 0 0倍 ;而很有趣的结果在于氟氧化物玻璃的直接上转换增敏发光与ZBLAN玻璃接近 ;这对于提高频率上转换的综合性能是很有意义的。     

钕敏化多层壳纳米结构的增强型染料敏化上转换发光

对于稀土离子掺杂的上转换发光,由于稀土离子吸收截面小、吸收范围窄,导致其发光强度受限.最近,在稀土上转换纳米粒子的表面连接近红外染料分子敏化发光,被证实是提高上转换发光强度的有效策略.然而,将染料分子连接经典的稀土Yb掺杂纳米粒子,并不能有效利用染料分子的敏化能力.针对这一问题,本文通过高温热分解法成功制备了Nd3+敏...     

稀土离子间反斯托克斯能量传递计算的改进 1.实验及理论基础

从理论和实验上研究了红绿荧光强度反转现象。实验测量发现Er(0.5)Yb(9.5)∶FOV纳米相氟氧化物玻璃陶瓷存在强的红绿荧光强度反转现象,实验测量得到其红绿荧光强度反转动态范围为877,同时计算了Er(0.5)Yb(9.5)∶FOV的所有基础光谱参量,建立了对系统所有稀土离子能级的动力学过程进行数值模拟计算的理论基础。     

掺Er~(3 )氟氧化物玻璃陶瓷的直接上转换敏化发光

研究了ErYb共掺的氟氧化物玻璃陶瓷的直接上转换敏化发光现象 ,发现其上转换机理主要是Er3 与Yb3 离子间的能量传递上转换而不是Er3 离子的步进多光子吸收 .研究发现由于稀土离子优先富集到PbxCd1-xF2 微晶中 ,形成数个稀土离子组成的耦合团 ,使其存在强烈的团簇效应 ,一方面导致了上转换荧光非常强 ,另一方面也导致了上转换荧光随抽运激光功率的对数变化F P曲线存在逐渐弯曲的“典型”饱和现象 .还发现在ErYb共掺的氟氧化物玻璃陶瓷中 ,两个处在激发态的Yb3 离子形成了团簇的耦合态2 F25/ 2 F5/ 2 (Yb3 Yb3 ) ,它在 96 6nm激光产生的一种全新的上转换合作辐射荧光     

火焰原子吸收光谱法中乳浊液的增敏效应

提出了用乳浊液作增敏剂的FAAS增敏方法。研究了由3种有机溶剂（苯、二甲苯、苯-丙酮）、1种有机试剂（邻苯二甲酸二丁酯）、3种乳化剂（Tween-80，TritionX-100，OP）组成的乳浊液对铁、镍、锌、锰、铅的增敏效应。结果表明，增敏效应显著，对以上5种元素最大增敏百分数分别为89%，34%，121%，38i％。     

火焰原子吸收光谱分析增敏作用的研究

研究了三种有机溶剂、五种有机试剂、八种表面活性及水溶性高分子化合物对生命科学、环境科学上感兴趣的十一种元素Fe、Co、Ni、Mn、Zn、Cu、Cd、Cr、Sr、Pb、Mg等的增敏作用。它们对这些元素都有不同程度的增敏,最大值敏倍数达9.5倍。     

稀土掺杂铕(Ⅲ)二苯甲酰甲烷邻菲咯啉三元配合物的合成和荧光性质

合成了 3个系列稀土掺杂铕二苯甲酰甲烷 (Hdbm)邻菲咯啉 (phen)三元配合物 Eux RE1 -x(dbm) 3 phen(RE=La,Y,Gd;x=0 .0 0、0 .1 0、0 .30、0 .5 0、0 .70、0 .80、0 .90、1 .0 0 ) ,通过元素分析、摩尔电导率、红外光谱、X射线粉末衍射对配合物进行了表征。对各配合物系列进行荧光光谱研究 ,发现 L a3 、Y3 和 Gd3 对Eu3 离子均有荧光增敏作用 ,其荧光增敏顺序为 L a3 >Y3 >Gd3 。     

Yb3+离子的能量上转换机制的探讨

本文首次报道了稀土离子Yb3 的多个能量上转换荧光带。并找到了其规律。因为Yb3 的4f电子组态在可见光波段范围内只有一个激发态能级,因此采用现有上转换机制无法进行解释,本文提出了一种碰撞理论的新机制,这可能对稀土掺杂能量上转换提供新的理论依据。     

氟氧化物陶瓷的多谱线上转换发光

以氧化硅、氟化铅为基质制备了Er3 :Yb3 共掺杂氟氧化物陶瓷 ,X 射线分析表明陶瓷中存在着 β PbF2 晶相 ,沉积在其中的稀土离子由于具有很低的无辐射跃迁几率而显示出良好的上转换性能。Er3 ,Yb3 离子之间存在的多种能量传递通道 ,导致稀土离子十分丰富的上转换谱线的出现。     

稀土离子掺杂Ⅲ-Ⅴ族半导体的发光

稀土离子掺杂Ⅲ-Ⅴ族半导体的发光是近年来开展起来的新的研究领域.在GaAs,InP和GaP等材料中,用离子注入、LPE、MBE、MOCVD以及单晶生长等方法掺杂Er、Yb和Nd等稀土离子,得到了尖锐稀土离子的特征发光.这些发光来自占据正常立方格点和非立方格点的稀土离子的内部4f能级跃迁,其发光行为与掺杂条件关系很大.这种稀土一半导体材料已开始用来制备具有稳定发射波长的发光和激光器件.     

TmYb共掺氟氧化物玻璃的间接上转换敏化发光的研究

研究了Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃在800nm半导体激光激发下的间接上转换敏化发光现象.通过Tm(0.1)Yb(3)：ZBLAN玻璃和Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃中Tm³⁺离子上转换发光的比较研究,发现在间接上转换敏化的情况下,Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃中Tm³⁺离子的上转换发光极大地增强,超过了Tm(0.1)Yb(3)：ZBLAN玻璃的水平.说明在此类上转换激发机制下,有着较高的稀土溶解度和较大的截止声子能量的材料可能有最佳的上转换效率,它将可能有比目前最好的ZBLAN材料高许多的上转换发光强度,这对于上转换研究迅速走向实际应用有重大的意义.目前尚未见到其他类似研究报道. 关键词：     

Yb3+-Tm3+共掺钨钼酸盐纳米晶体的发光特性

以聚乙二醇为络合剂,采用水热法制备了发光性能优越的Yb3+-Tm3+共掺BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5纳米晶体。改变稀土掺杂量并生产不同掺杂量的BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+。以X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对样品进行表征。结果表明,BaGd2(WO4)0.5-(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+纳米晶属四方晶系,粒径在25~40nm之间,使用Hitachif-4500分光光度计分析样品,发现当Yb3+/Tm3+为4∶1、Yb3+离子浓度为6.0%时,BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5∶Yb3+/Tm3+的发光效率最高。当Tm3+离子发生1G4→3H6跃迁时会产生可见光发射,对应于光谱图中475nm处的蓝光;当Tm3+离子发生1G4→3F4跃迁时产生的可见光发射,对应于光谱图中650nm处的红光。光谱图像及泵浦功率的双对数曲线表明,其中蓝光发射是三光子发射过程,红光发射是双光子发射过程。样品的量子产率接近0.9%。Yb3+-Tm3+共掺BaGd2(WO4)0.5(MoO4)0.5纳米晶体的发光性能优异,具有很高的应用价值。     

Yb~(3+)掺杂磷酸盐玻璃光纤与1.06μm单频激光器的研制

超短线性腔是实现单频激光稳定输出的最简单的结构,针对石英玻璃光纤掺杂离子浓度低、输出功率小的缺点,选择对稀土离子具有较高溶解度的磷酸盐玻璃作为增益介质,研究了Yb3+掺杂磷酸盐玻璃(P2O5-B2O3-K2O-BaO-Al2O3-Nb2O5-Sb2O3)的光谱特性,解决了Yb2O3高浓度掺杂和提高Yb3+荧光寿命的问题。实验表明磷酸盐玻璃对Yb2O3溶解度摩尔分数可达6%(质量分数为15.5%);通过除水技术,Yb3+离子2F5/2能级的寿命达到1.84 ms。在此基础上采用管棒法拉制出了磷酸盐玻璃单模光纤,通过光栅选频,利用1.4 cm光纤实现了中心波长1063.5 nm,功率51.6 mW的单频激光输出。     

四硝基酚臂式氮杂18-冠-6与稀土离子配位性能的研究

合成并表征了1,10-二氧-4,7,13,16-四氮杂18-冠-6(L1)母体及其硝基酚臂式衍生物(L2)。在H₂O-DMSO(φ=1/4)混合溶剂中用UV-Vis光谱法对L2与H+,Ce3+,Nd3+,Sm3+,Eu3+,Gd3+,Tb3+,Dy3+和Yb3+离子的相互作用进行了研究,并测定了配位稳定常数。结果表明,当溶液中pH值由1.85逐渐增大时,冠醚L2的吸收峰位从314 nm处红移;pH值增大到7.4时,在400 nm处产生了新的吸收峰,并且其峰位波长和峰强度随溶液碱性增强逐渐增大。当溶液中同时有稀土离子存在时,L2在400 nm以上的吸收峰相对于L2单独存在时发生紫移,且强度显著增大,证明了稀土配合物的形成,并且形成的pH值条件约大于7.0。L2与稀土离子的配位稳定常数值表明,其配位稳定性决定于冠醚空穴尺寸与稀土离子大小的匹配程度,随着Ce3+,Nd3+,Sm3+,Eu3+,Gd3+,Tb3+,Dy3+和Yb3+离子半径的依次减小,其配合物的稳定性趋于降低。     

Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂氟氧化物微晶玻璃的制备与发光性能

采用高温熔融法制备了Yb3+/Er3+掺杂的氟氧化物发光微晶玻璃,确定了最佳熔化温度(1 100℃)和退火温度(440℃,480℃)。测定得到基质玻璃的透过率为85%,掺入稀土后,透过率有所下降,并出现了稀土离子的特征吸收峰。980 nm半导体激光器(LD)激发下样品的上转换发射光谱存在4个明显的发射峰,分别为410,532,546和656 nm,对应于2H9/2→4I15/2,2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁。研究了不同Yb3+/Er3+(摩尔分数)和Er3+浓度对上转换发光强度的影响,当Yb3+∶Er3+=4∶1、Er3+摩尔分数为1.5%时,上转换发光强度达到最高。根据发光强度与泵浦功率之间的关系,确定了上转换发射均为双光子过程。讨论了Yb3+,Er3+离子间的能量传递,建立了上转换发光机制。     

酰基吡唑啉酮缩β-丙氨酸稀土配合物的合成与光谱表征

在非水溶剂中,β丙氨酸与苯甲酰基吡唑啉酮反应制备出新氨基酸席夫碱试剂:1苯基3甲基4苯甲酰基吡唑啉酮5缩β丙氨酸(HL)。通过回流席夫碱与稀土硝酸盐合成了10种稀土配合物。元素分析与摩尔电导值表明新配合物的组成为[REL2NO3](nH2O(RE=La,Sm,Eu,Tb,Y,n=2;RE=Pr,Ndn=1;RE=Dy,Er,Yb,n=3)。运用红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱和荧光光谱对配合物进行了表征。结果表明席夫碱配体以3齿形式配位,RE3 的配位数为8。在可见光区522nm;573,584nm处分别发现Er和Nd配合物的超灵敏跃迁吸收峰。配合物的荧光光谱主要体现稀土离子的ff跃迁发光,配体的发光影响较小。配合物的荧光强度:ITb>ISm>IEu>IDy。     

Yb^3＋离子摩尔分数对Yb：GAB晶体辐射陷阱的影响

测量了一系列Yb3+摩尔分数(0.125...1)在Yb3+:GdAl3(BO3)4 晶体(Yb:GAB)的室温偏振吸收光谱、发射光谱.为了揭示和消除辐射陷阱对Yb3+光谱性质的影响,分别测量了块状、粉末和稀释粉末样品的发射光谱.为了比较不同摩尔分数和不同方式辐射陷阱的影响,采用倒易法(RM)和Fuchtbauer-Ladenburg公式(FL)来计算发射截面.实验结果表明:随着Yb3+离子摩尔分数的增加,辐射陷阱效应对发射光谱的影响越来越严重.在发射光谱中,随着Yb3+离子摩尔分数的增加,短波段发射变弱,长波段发射变强,因此,提出了Yb:GAB 晶体中发射光谱的重心波长移动Δλ与 Yb3+离子摩尔分数之间的经验关系来定量分析Yb3+离子摩尔分数变化对辐射陷阱的影响;采用稀释法能够很好消除辐射陷阱对发射光谱的影响,而粉末法对于低Yb3+浓度的样品能够比较好地消除辐射陷阱的影响,块状样品直接测量很难消除辐射陷阱的影响.     

方波激发下Ho3+上转换绿色发光粉的激发机理

采用溶胶-凝胶法制备了BaGd2ZnO5:Yb3+,Ho3+的发光材料,测量了样品在不同激发密度下的上转换光发射光谱。用方波调制的971 nm LD激光激发样品得到上转换绿光发射的上升和衰减变化曲线,通过建立Ho3+离子5F4(5S2)和5I6能级及Yb3+离子2F5/2能级的速率方程,并利用速率方程对绿光的上升和衰减过程进行拟合,确定了Yb3+离子2F5/2能级寿命及Ho3+离子5F4(5S2)和5I6的能级寿命,并证实在Ho3+离子能级粒子数布居趋于稳定时,Yb3+→Ho3+的能量传递是Ho3+离子5F4(5S2)能级粒子的主要布居途径,而激发态吸收对粒子布居数的贡献较小。     

在空气-乙炔焰中络合剂对镱的增感效应

本文在空气-乙炔焰中,借加入有机络合剂以提高能形成难离解氧化物的稀土的灵敏度。以镱为例,研究了含键合原子氧或氧、氮的络合剂对镱的增感效应和镱原子在火焰中的分布。Yb灵敏度达0.17μg/ml/1%吸收,选择性显著提高。本法用于合成样品中镱的测定,结果满意。