稀土摻雜氟化物納米材料的制備及其熒光性質(zhì)的研究.pdf

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1、Ｋ．ｉ分類號：０４，學校代碼：］０６９７密級：公開學號：〗０１２２０５４９ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｉ？士字位ｉ２文ＭＡＳＴＥＲ＇ＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ稀土摻雜氟化物納米材料的制備及其焚光性盾的研究〔學科名稱：光學作者：孫筱指導老師：胡曉云教授西北大學學位評定委員錢二－－０五年西北大學學位論文知識產(chǎn)權聲明書本人完全了解西北大學關于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定。學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版。本人允許論文被查閱和借閱。本人授權西北大學可以將本學位論文的全部或部分

2、容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。同時授權中國科學技術信息研宄所等機構將本學位論文收錄到《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》或其它相關數(shù)據(jù)庫。保密論文待解密后適用本聲明。學位論文作者簽名：Ｍｋ指導教師簽名：■ｚ＾＜５／ｏ曰年＞年月（５月曰西北大學學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明：所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研宄工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，本論文不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果，也不包含為獲得西北大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同

3、志對本研宄所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名、：初欲＂＂夂工年ｇ月／ｏ日摘要本文主要研宄制備工藝對氟化物納米材料形貌的影響，以及摻雜稀土離子后，通過稀土離子之間的能量傳遞關系，將桂太陽能電池不能利用的紫外區(qū)域高能光子轉(zhuǎn)換成可吸收利用的近紅外光子，解決娃太陽能電池和太陽光譜失配的問題，使太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率得到提高。３＋３＋ｅＦ－采用微波水熱法制備Ｃ３：ｘ％Ｔｂ％Ｙｂ納米焚光粉ｙ，其形貌主要受到氟源的影響，以ＫＢＦ為氟源制備出的樣品為６００ｎｍ圓盤狀以ＮＨ４Ｆ為氟源制備出４；３＋＇３＋的樣品形貌為雜亂的無規(guī)則顆粒

4、。研究Ｃｅ、Ｔｂ＼Ｙｂ三種離子在ＣｅＦ３基質(zhì)中３＋的發(fā)光性質(zhì)。在２５０ｎｍ紫外光激發(fā)下，Ｃｅ離子在２８８ｎｍ和３０２ｎｍ處出現(xiàn)較強３＋的雙峰發(fā)射，Ｔｂ離子在可見光區(qū)域４８０ｎｍ，５４０ｎｍ，５８０ｎｍ，６２０ｎｍ處出現(xiàn)特３＋Ｙｂ征發(fā)射峰，離子在位于近紅外Ｋ）００ｎｍ區(qū)域有特征發(fā)射峰。對比＋＋＋３３３３＋３＋ＣｅＦ－３：ｘ％Ｔｂｙ％Ｙｂ和ＣｅＦ：％Ｙｂ熒光粉，在加入少量Ｔｂ離子后，Ｙｂ；ｙ離子３＋３＋一Ｙｂ的近紅外發(fā)光有明顯的增強：ｅ、，其能量主要來自兩方面部分來自Ｃ之一３＋３３＋間直接的能量傳遞另部分來自Ｃｅ、Ｔｂ、Ｙｂ三種離子逐級能量傳遞。

5、；采用水熱法制備ＣａＦ２空心微球，通過改變反應過程中的條件，可以調(diào)控樣品的形貌。改變絡合劑ＥＤＴＡ的含量，樣品由無規(guī)則顆粒狀逐漸變?yōu)橐?guī)則的空心球體；反應溶液ｐＨ值從３變化到８，制備出的樣品顆粒尺寸由１００ｎｍ增大到９００ｎｍ，＝并且變?yōu)閷嵭念w粒。最終確定出實驗條件，：水熱溫度為１６（ｒＣ溶液ｐＨ６，水熱ＮＮＮ＝時間為５ｈ，氟源選擇ａＢＦ４，ｃａＮ０３２：ＥＤＴＡｌ：１．７。（）對于不同稀土離子摻雜ＣａＦ２空心微球的發(fā)光性能進行分析和表征，得到以下３＋３＋結(jié)果：在ＣａＦ２空心微球中摻雜Ｃｅ、Ｙｂ離子后，有非常明顯的近紅外量子剪裁３＋３＋１Ｙｂｅ現(xiàn)象，在

6、０００ｎｍ處出現(xiàn)比較強烈的離子的特征發(fā)射峰，其能量來自于Ｃ３＋３＋３＋ＴｂＹｂ離子對它的傳遞。但在Ｃｅ、、三摻雜時，樣品近紅外發(fā)光強度反而下３＋３＋，降，這主要是由于在ＣａＦ２基質(zhì)中Ｃｅ離子將自身有限的能量分別傳遞給Ｔｂ３＋３＋＋３＋一３＋３離子和Ｙｂ離子，Ｃｅ、Ｔｂ離子之間的能量傳遞屬于級共振傳遞，Ｃｅ、Ｙｂ３＋３＋離子之間的能量傳遞屬于二級合作下轉(zhuǎn)換，因此Ｔｂ離子吸收Ｃｅ離子的能量遠３＋離子３＋遠超過Ｙｂ，使得Ｙｂ離子的發(fā)光強度下降。通過紫外可見吸收光譜的表征，ｉ在３（）０ｎｍ處對光的吸收最強，正好與樣品的激發(fā)譜線吻合。關鍵詞：水熱法，氟化物，近紅外量子剪裁

7、，能量傳遞，空心微球ｉｉＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｉｓｐａｅｒｍａｉｎｌｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｏｎｔｈｅｆｌｕｏｒｉｄｅｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓｗｈｉｃｈｈａｓｔｈｅｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｅｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｍｉｓｍａｔｃｈｐｒｏｂｌｅｍｂｅｔｗｅｅｎｓｉｌｉｃｏｎｓｏｌａｒｃｅｌｌｓ