高效重掺杂稀土氟化物的制备及发光性能研究

发布时间：2025-06-24 06:44

　　稀土上转换发光材料由于其特殊的结构和独特的性能在等离子显示器、生物荧光标记、防伪技术等领域具有巨大的市场前景而受到广泛关注。相比于其他光转换材料,掺杂稀土上转换发光材料有许多突出优点,如窄发光谱线、大反斯托克斯位移、长发光寿命、低毒性等。本文采用低温熔盐法制备稀土氟化物微纳米材料,探究反应物种类、组分比、反应温度和反应时间等工艺参数对晶体结构、颗粒形貌和大小的影响,在此基础上研究了Bi³⁺在上转换荧光增强效应作用及发光机理。主要研究结果如下。（1）前驱体NaF和Ln（NO₃）₃·xH₂O（Ln=稀土）在熔融硝酸铵体系中反应生成LnF₃或NaLnF₄,系统深入研究稀土离子种类和晶体生长条件（NaF/Ln摩尔比、反应温度和反应时间）对稀土氟化物产物的晶体结构、颗粒形貌大小的影响。基于此,分为四组,G1（La和Ce）、G2（Pr和Nd）、G3（Sm、Eu、Gd、Tb、Dy和Ho）、G4（Y、Er、Tm、Yb和Lu）。G1氟化物为六方LnF₃,...

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【部分图文】：

图1-1熔盐法合成过程示意图

通过加热待反应物熔解于熔盐,形成饱和熔体,待反应一段时间后,使熔融液处于过饱和状态,产物从熔体中渐渐析出[35-38]。使用熔盐法合成的过程分为三步,如图1-1所示。第一步将所需的前驱体和反应物按照一定的化学计量比配置好,充分研磨,混合均匀。

图1-2上转换材料在等离子显示器的应用

等离子显示器的发展与发光材料研发密切相关。等离子显示器的核心是发光材料。发光材料的性能决定了等离子体显示器的性能。目前使用的发光材料是传统的灯用荧光粉[39-41]。但它在真空紫外区域内发光效率低,稳定性也差,故提升稀土发光材料的品种与发光性能,推动等离子显示器快速健康发展[42....

图1-3上转换材料在生物荧光标记的应用

近年来,上转换材料与生物学相结合产生了生物荧光标记。它是用具有发光特性的标记物去标记生物分子,从而达到检测和识别的目的[46-47]。用稀土掺杂上转换材料作生物标记,可最大程度避免其他因素的干扰,安全无毒,使用红外激发作为激发光源具有更强的穿透力,检测易成像。因此,稀土掺杂生物荧....

图1-4上转换材料在防伪技术的应用

防伪技术的发展离不开防伪材料的进步,而发光材料是防伪材料中的一个很重要的组成部分。上转换发光材料能够在红外光激发下产生多种荧光光谱,且具有隐蔽性好、保密性强、工艺复杂等特点,因此这种材料适合用作防伪材料[49]。通过将红外上转换材料制成无色油墨印刷于一定的载体上,用红外光源进行激....

本文编号：4052636