大半径离子掺杂进入基质的位点及其增强发光的机制任务书
2020-04-24 09:40:13
1. 毕业设计(论文)主要内容:
近年来,镧系上转换发光的发光范围已覆盖整个可见光区域,且实现较高效率的输出。合成技术上,研究者们开发了多种制备UCNPs的方法,主要包括固相反应法、共沉淀法、Sol-gel 法、微乳液法、燃烧法、水热/溶剂热法和热分解法等。 其中,水热/溶剂热法和热分解法是两种最常采用的控制合成单分散、小粒径、形貌均一的方法。通过合成手段的发展,虽然对镧系掺杂上转换材料的高效发光和应用方面研究取得较好的成效,能在一个小范围内调整UCNPs形貌和尺寸使其能满足实际应用的要求,但由于纳米颗粒大的比表面积,这使得大量比例的激活离子暴露在颗粒表面,激活离子的能量可以很容易地被纳米颗粒大量的表面缺陷迅速耗尽(即表面猝灭效应),最终合成的UCNPs处于一个量子效率很低的水平,即使发光效率最高的β-NaYF4:Yb3 ,Er3 发光量子产率仍不足1%,因此,对UCNPs的荧光增强以及表面改性的两种策略应运而生。探索新材料来提高上转换效率、新的制备技术以及发光原理、实现单波段发射以及宽波长吸收的镧系上转换材料仍是目前的研究重点。
镧系上转换纳米材料由晶体基质和掺杂剂组成,掺杂剂提供发光中心,基质晶格则是提供晶体结构矩阵让掺杂剂占据在合适的位置。对于敏化上转换来说,掺杂离子间的距离和空间排列是尤为重要的,而这些很大程度是由基质晶格来调整的。虽然很多镧系离子掺杂的基质材料在近红外光激发下大多都能发出可见光,但高效的上转换需要很好地挑选和微调基质晶格,掺杂离子以及其浓度。而目前研究广泛的非镧系掺杂离子大多半径小于基质镧系离子,仅有少数文献报道大半径离子的掺杂,如Ca2 。大半径离子掺杂进入基质的位点及其增强发光的机制仍需进一步探究。2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
1.完成不少于5000字的英文文献翻译;
2.查阅不少于15篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于5篇),完成开题报告;
3.通过控制反应温度和反应时间对纳米晶进行粒径调控;
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。
第4-6周:完成不同反应温度和反应时间的上转换纳米颗粒的制备和表征;
第7-10周:进行不同浓度的大半径离子掺杂,实现上转换荧光的增强;
4. 主要参考文献
1. zhao, c. z.; kong, x. g.;liu, x. m.; tu, l. p.; wu, f.; zhang, y. l.; liu, k.; zeng, q. h.; zhang, h. li ion doping: an approach for improving the crystallinity and upconversionemissions of nayf4:yb3 ,tm3 nanoparticles. nanoscale 2013, 5, 8084-8089.
2. zhao, s. w.; liu, w.; xue,x. y.; yang, y. s.; zhao, z. y.; wang, y. f.; zhou, b. enhanced upconversion luminescenceand modulated paramagnetic performance in nagdf4:yb,er by mg2 tridoping. rsc adv. 2016, 6,105270-105271.
3. yu, h.; huang, q. m.; ma, e.; zhang, x.q.; yu, j. c. tuning crystal field symmetry of hexagonal nay0.92yb0.05er0.03f4 by ti4 codoping for high-performance upconversion. j. alloys compd. 2014, 613, 253-259.