稀土掺杂Gd基上转换荧光粉体制备与发光性能探讨

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摘要：上转换发光是在长波长激发下,发出短波长的一种发光医院管理论文。它们大多属于稀土掺杂的无机。稀土离子掺杂的上转换发光在三维立体、红外辐射探测、商标激光防伪等领域广泛的应用前景,近年来已国内外发光的研究热点。稀土Er~(3+)离子具有丰富的能级结构,并且容易其它离子的敏化作用而提高上转换发光效率论文。加入敏化剂实现敏化发光是提高上转换发光效率的一种方法。Yb~(3+)离子具有独特的双能级结构,能敏化Er~(3+)离子,是一种很好的敏化剂,从而能极大提高其上转换发光效率。氧化钆(Gd_2O_3)和钆铝氧化物(Gd_3Al_5O_(12))具有优异的物理化学性质和稳定的立方晶体结构,作为基质在发光领域具有良好的应用前景。基于此,本论文选择Gd_2O_3和Gd_3Al_5O_(12)两种钆基氧化物作为研究对象,用热重-示差扫描量热分析(TG-DSC)、X射线粉末衍射分析(XRD)、红外光谱分析(FTIR)、扫描分析(SEM)和上转换荧光光谱分析等方法,系统研究了Er~(3+)、Yb~(3+)稀土离子掺杂体系的制备与光谱性能。共沉淀法制备了Er~(3+)单掺杂以及Er~(3+)/Yb~(3+)双掺杂的Gd_2O_3粉体,研究了煅烧温度对发光的结构、形貌、尺寸以及上转换发光特性的影响。结果:的粉体结构均为单一的立方相结构,煅烧温度的升高,结晶度越来越高,红、绿上转换发射都增强。同时证明了Yb~(3+)的掺入大大提高粉体的上转换发光效率;同时揭示了Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂Gd_2O_3粉体的上转换发光机制,绿色和红色上转换发光均为双光子上转换吸收。改进的共沉淀法制备了Er~(3+)/Yb~(3+)双掺杂Gd_2O_3粉体,即:向溶液中添加了一定量的乙醇,研究了煅烧温度、溶剂对稀土掺杂Gd_2O_3粉体的结构、形貌及上转换发光特性的影响论文写作。结果:此方法制得的粉体为单一的立方相结构,SEM照片观察:当900oC煅烧后,粉体颗粒分散性良好,粒度均一,尺寸在2μm左右,形貌呈规则的齿形。煅烧温度的升高,颗粒形貌呈松散的薄片状。从上转换发光光谱图上可以:添加乙醇以后,样品的主发射为红色上转换发射,而未添加乙醇制得的样品的主发射为绿色上转换发射,且在同一温度下煅烧,添加乙醇制备的样品的上转换发光强度相比之下要高得多会计论文。共沉淀法制备了Er~(3+)/Yb~(3+)双掺杂Gd_3Al_5O_(12)粉体,研究了煅烧温度、沉淀剂的浓度对稀土掺杂Gd_3Al_5O_(12)粉体的结构、形貌及上转换发光特性的影响。结果:当碳酸氢铵与金属总离子的摩尔浓度比值为7时,在较低的煅烧温度和较短的煅烧时间下(1100oC,2h)即可石榴石型结构的Gd_3Al_5O_(12):Er~(3+)/Yb~(3+)粉体;同时,荧光光谱分析也,在该条件下的Gd_3Al_5O_(12):Er~(3+)/Yb~(3+)粉体在980nm半导体激光器(LD)激发下的发光性能最好毕业论文范文格式。关键词：Gd_2O_3论文Gd_3Al_5O_(12)论文上转换发光论文共沉淀法论文Er~(3+)/Yb~(3+)论文
摘要4-6
Abstract6-13
1 绪论13-31

1.1 上转换发光概述13-23

1.1 上转换发光13

1.2 上转换发光的研究概况13-15

1.3 上转换发光的理论基础15-17

1.4 上转换发光的激活剂离子17-19

1.5 上转换发光的基质19-21

1.6 上转换发光的效率21-23

1.2 上转换发光的制备方法23-27

1.2.1 高温固相反应法24

1.2.2 溶胶-凝胶法24-25

1.2.3 燃烧法25

1.2.4 水热法25-26

1.2.5 微乳液法26

1.2.6 沉淀法26

1.2.7 喷雾热解法26-27

1.2.8 其它方法及组合方法27

1.3 上转换发光的应用27-28

1.4 增强稀土离子上转换发光方法28-29

1.5 本论文的选题依据与主要内容29-31

2 共沉淀法合成 Er3+掺杂的 Gd_2O_3 荧光粉体和上转换荧光性能31-42

2.1 引言31-32

2.2 实验32-35

2.1 实验试剂和仪器设备32-33

2.2 粉体制备33-34

2.3 样品表征34-35

2.3 结果与讨论35-41

2.3.1 X 射线衍射分析35-36

2.3.2 热重-差热分析36-37

2.3.3 傅立叶变换红外光谱分析37-38

2.3.4 扫描电镜分析38-39

2.3.5 上转换发光光谱分析39-40

2.3.6 E13+掺杂Gd_2O_3 粉体的上转换发光机制40-41

2.4 小结41-42

3 共沉淀法合成Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂的Gd_2O_3 荧光粉体和上转换荧光性能42-52

3.1 引言42-43

3.2 实验43-46

3.

2.1 实验试剂和仪器设备43-44

3.

2.2 粉体制备44-45

3.

2.3 样品表征45-46

3.3 结果与讨论46-51

3.1 X 射线衍射分析46-47

3.2 傅立叶变换红外光谱分析47-48

3.3 热重-差热分析48-49

3.4 扫描电镜分析49-50

3.5 上转换发光光谱分析50-51

3.4 小结51-52

4 水醇共沉淀合成Er~(3+)/Yb~(3+)共掺杂的Gd_2O_3 荧光粉体和上转换荧光性能52-65

4.1 引言52-53

4.2 实验53-56

4.

2.1 实验试剂和仪器设备53-54

4.

2.2 粉体制备54-55

4.

2.3 样品表征55-56

4.3 结果与讨论56-64
4.

3.1 X 射线衍射分析56-58

4.

3.2 傅立叶变换红外光谱分析58-59

4.

3.3 热重-差热分析59-60

4.

3.4 扫描电镜分析60-61

4.

3.5 上转换发光光谱分析61-64

4.4 小结64-65
5 共沉淀合成Er~(3+论文片段—重-差热分析715.3.4上转换发光光谱分析71-735.4小结73-74674-776.174-756.2创新点756.3展望75-77参考文献77-83攻读硕士学位期间参与项目83-84攻读学位期间发表的学术论文目录84-86致谢86上一页12Gd_2O_3论文,Gd_3Al_5O_(12)论文,上转换发光论文,共沉淀法论文,Er~(3+)/Yb~(3+)论文,
)/Yb~(3+)共掺杂的Gd_3A1_5O_(12) 荧光粉体和上转换荧光性能65-74

5.1 引言65-66

5.2 实验66-69

5.

2.1 实验试剂和仪器设备66-67

5.

2.2 制备67-68

5.

2.3 样品表征68-69

5.3 结果与讨论69-73
5.

3.1 X 射线衍射分析69-70

5.

3.2 傅立叶变换红外光谱分析70-71

5.

3.3 热重-差热分析71

5.

3.4 上转换发光光谱分析71-73

5.4 小结73-74
6 74-77

6.1 74-75

6.2 创新点75

6.3 展望75-77

参考文献77-83
攻读硕士学位期间参与项目83-84
攻读学位期间发表的学术论文目录84-86
致谢86