透明β-NaYF4：Yb,Tm/PMMA 纳米复合材料的制备及其光学性能

采用高温溶剂热法制备了一系列不同Yb³⁺掺杂浓度的上转换发光纳米粒子β-NaYF₄：Yb，Tm和核壳结构的β-NaYF₄：Yb，Tm@β-NaYF₄：Yb纳米粒子。采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、光致发光（PL）谱对材料的物相结构、形貌特征和发光性质进行了表征和研究，并特别研究了温度对材料发光性能的影响。结果表明：保持Tm³⁺浓度不变，随着Yb³⁺掺杂浓度的增加，β-NaYF₄：Yb，Tm的发光强度先增大后减小。当Yb³⁺掺杂摩尔分数为30%时，474 nm和645 nm处的发光强度达到最大值；当Yb³⁺掺杂摩尔分数为50%时，450 nm和692 nm处的发光强度达到最大值。在β-NaYF₄：Yb（30%），Tm上包裹一层β-NaYF₄：Yb壳层后，其发光显著增强，随壳层Yb³⁺摩尔分数的增加，发光强度也是先增大后减小。当壳层Yb³⁺摩尔分数为10%时，核壳结构纳米粒子的发光强度达到最大值；当壳层Yb³⁺摩尔分数达到40%时，核壳结构纳米粒子的发光强度已经低于未包裹时。将样品进行热处理后，荧光增强。样品的发光强度随环境温度的升高，红光变弱，蓝光增强。采用原位聚合法将β-NaYF₄：Yb，Tm纳米粒子与PMMA制成复合材料后，仍能保持较好的透明度和发光强度。