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1、學(xué)校代碼：10259學(xué)號(hào)：156081133密級(jí)：公開上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文題目：鉍摻雜近紅外發(fā)光材料的可控合成及光學(xué)性能研究英文題目：ControlledSynthesisandLuminescencePropertiesofBismuthDopingMaterial專業(yè)：材料化學(xué)工程學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院研究方向：無機(jī)光學(xué)材料姓名：朱付萍指導(dǎo)教師：房永征2018年5月25日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)位論文保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)可以將本學(xué)位論文
2、的全部內(nèi)容或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于保密年□（必須在相應(yīng)處打√，否則按不保密處理）不保密□學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日年月日鉍摻雜近紅外發(fā)光材料的可控合成及光學(xué)性能研究摘要鉍摻雜發(fā)光材料，因?yàn)槠浒l(fā)光光譜從紫外到中紅外（300–3000nm）可調(diào)節(jié)，可以覆蓋生物學(xué)窗口和光纖低損耗通訊窗口，且具有較高量子效率等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在照明、光纖通信、生物成像以及激光器件等多領(lǐng)域表現(xiàn)出非凡的應(yīng)用潛能。本文基于目前Bi摻雜的近紅外發(fā)光材料的研究現(xiàn)狀，開展了對Bi摻雜的“keggin”型多金屬氧酸鹽（Cs3.0H0.
3、3[SiW12O40]0.83·3.0H2O）以及CsPbI3鈣鈦礦量子點(diǎn)等新型近紅外熒光材料的可控合成，光譜性能以及發(fā)光機(jī)理的研究工作。其中，在發(fā)光機(jī)理的研究及物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中，采用了X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（EXAFs）與同步輻射X射線衍射（SXRD）的測試手段，確定了Bi元素的存在形態(tài)及配位環(huán)境，結(jié)合光學(xué)現(xiàn)象對其發(fā)光機(jī)理做出了合理地解釋。本課題的主要研究內(nèi)容如下：1．采用離子交換法，成功地將Bi離子摻雜到具有陰離子空位的“Keggin”型多金屬氧酸鹽–硅鎢酸銫（Cs3.0H0.3[SiW12O40]0.83·3.0H2O）的陰離子結(jié)構(gòu)中，后續(xù)在N2氣保護(hù)下高溫退火，形成了Bi的近紅外活性
4、中心；其中，利用掃描電鏡（SEM）和能量分布面掃描分析(EDS–mapping)對樣品的形貌及元素分布進(jìn)行表征；采用了魔角旋轉(zhuǎn)核磁共振（NASNMR）、高分辨同步輻射X射線衍射（SXRD）、X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（XANEs）等測試手段，對樣品的結(jié)構(gòu)及Bi元素的存在形態(tài)及配位環(huán)境進(jìn)行確定；同時(shí)，也采用了熒光光譜分析（fluorescencespectrumanalysis）和熒光壽命分析（Decay）對樣品的光學(xué)性能及發(fā)光機(jī)理進(jìn)行表征及判定。2．通過高溫?zé)嶙⑷敕▽i離子摻雜到CsPbI3鈣鈦礦量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)中，合成出了Bi摻雜近紅外活性的鈣鈦礦納米晶體材料；后續(xù)通過透射電鏡（TEM）及X射線
5、衍射光譜（XRD）分析對樣品的形貌及結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，另外，采用紫外可見–吸收光譜分析(Abs)，熒光光譜分析，近紅外熒光壽命分析(NIR–decay)以及近紅外量子效率分析(NIR–PLQY)對Bi摻雜的CsPbI3量子點(diǎn)進(jìn)行光學(xué)性能的表征；同時(shí)，對CsPbI3量子點(diǎn)摻雜體系中存在的從半導(dǎo)體CsPbI3到Bi的近紅外活性中心的能量轉(zhuǎn)移過程進(jìn)行了研究；最后通過結(jié)構(gòu)及光學(xué)現(xiàn)象的分析，進(jìn)一步對樣品的近紅外發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了研究。關(guān)鍵詞：Bi摻雜；近紅外發(fā)光；可控合成；光學(xué)性能ControlledSynthesisandLuminescencePropertiesofBismuthDopingMat
6、erialAbstractBismuth–dopedluminescentmaterialhasshowedremarkableapplicationpotentialinlighting,opticalfibercommunication,biomedicine,andlaserdevice,becauseofitsadjustableluminescentspectrafromultraviolettoinfrared(300–3000nm),coveringbiologywindowandopticalfibercommunicationwindow,highquantumeff
7、iciencyandmanyotheradvantages.Inthispaper,basedonthecurrentresearchofbismuth–dopednear–infraredluminescentmaterial,wecarriedouttheresearchworkonthecontrollablesynthesis,4–luminescencepropertiesandluminescencemechanismofBi–do
