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Er_xYb_(1-x)(TPB)_3Bath(x=0,0.218,0.799,0.896,0.987,1)配合物的近红外发光性能（英文）

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无机化学学报 2017年第11期33卷 2011-2016页

作者：张庆瑞邓瑞平刘英博周亮张洪杰中国科学院长春应用化学研究所长春130022

采用4,4,4-三氟-1-苯基-1,3-丁二酮(TPB)为第一配体,4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bath)为第二配体,分别制备了配合物Er(TPB)3Bath和Yb(TPB)3Bath,以及它们的混合配合物ErxYb1-x(TPB)3Bath(x=0.218,0.799,0.896,0.987),并对所制得配合物的发光性能进行了系统研究。研究结果表明,所有配合物均能发射所含稀土离子的近红外特征光,并且可以通过调节混合配合物中的nEr/nYb来调控Yb^(3+)/Er^(3+)之间的能量传递,进而提高Er^(3+)离子在1 530 nm处的发光。

关键词：稀土配合物近红外发光能量传递

近红外发光材料Mg2SnO4∶Cr3+的制备及发光性质

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发光学报 2019年第12期40卷 1505-1513页

作者：蔡吉泽庞然于湛刘丽艳李成宇沈阳师范大学化学化工学院辽宁沈阳110034 中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室吉林长春130022

采用高温固相法合成了一种新型近红外发光材料Mg 2-x SnO4:x Cr^3+。利用X射线粉末衍射仪对样品的结构进行了表征,证明所得到的荧光粉具有单一尖晶石结构,掺杂离子的加入并没有改变晶体结构。利用荧光光谱和荧光衰减光谱对荧光粉的发光... 详细信息

采用高温固相法合成了一种新型近红外发光材料Mg 2-x SnO4:x Cr^3+。利用X射线粉末衍射仪对样品的结构进行了表征,证明所得到的荧光粉具有单一尖晶石结构,掺杂离子的加入并没有改变晶体结构。利用荧光光谱和荧光衰减光谱对荧光粉的发光性质进行了研究。当被470 nm的蓝光激发时,荧光粉在700 nm处出现一个尖锐的发射峰(R锐线)和中心发射在750 nm处的宽带发射峰,分别归属于Cr^3+的2E→4A2和4T2(4F)→4A 2跃迁。研究不同浓度Cr^3+掺杂对样品发光性质的影响,发现样品的发光强度随着Cr^3+浓度的增加而增大。当Cr^3+掺杂浓度x=0.02时达到最大值,之后出现发光强度的猝灭,猝灭机理为多极相互作用。样品的荧光寿命随着Cr^3+掺杂浓度的增大逐渐减小,从而证明Cr^3+之间存在着能量传递现象。Mg2-x SnO4:x Cr^3+系列荧光粉还表现出了近红外长余辉发光性质。

关键词： Mg 2SnO 4 近红外发光荧光材料光谱性质余辉

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热增强型稀土近红外发光温敏材料的特性研究

热增强型稀土近红外发光温敏材料的特性研究

作者：赵皎印河北大学

学位级别：硕士

温度是一个基本的热力学参量,温度传感器在医疗电子、食品加工、家用电器等日常生活、工农业生产活动以及军事方面发挥着不可取代的作用。传统接触式温度传感器存在侵袭性比较强、响应度差等方面的缺点,而基于稀土离子荧光强度比技术的... 详细信息

温度是一个基本的热力学参量,温度传感器在医疗电子、食品加工、家用电器等日常生活、工农业生产活动以及军事方面发挥着不可取代的作用。传统接触式温度传感器存在侵袭性比较强、响应度差等方面的缺点,而基于稀土离子荧光强度比技术的非接触式方案凭借空间分辨率高、响应速度快、灵敏度高等优势,成为了温度传感领域的研究热点。随着技术进步,纳米级别的温度检测需求激增,这极大地促进了基于稀土离子发光的荧光强度比技术的发展前景。然而,温度升高会使非辐射弛豫概率增加,从而导致发光的热猝灭效应。这一现象阻碍了高温下的高效发光,限制了发光材料在电子器件、高功率LED等方面的实际应用,特别是在温度传感领域,极大地降低了实际工作的温度范围和准确性。基于上述研究难点,本文通过声子辅助能量传递、晶格负热膨胀性质等策略,旨在实现不同稀土离子涵盖近红外I和II区的发光热增强现象,并对热增强机制进行系统研究,最终构建基于热增强发光的LIR测温方案。本论文主要从以下三个部分进行展开:(1)第三章主要基于声子辅助能量传递实现了位于近红外I区的荧光热增强效应。我们选取具有不同声子能量的钆基氧化物作为基质材料、Yb和Nd离子作为敏化和激活离子,采用高温固相法制备了一系列具有近红外发光热增强特性的荧光粉。在980 nm激发下,系统评估了Yb敏化Nd离子反斯托克斯发射的热增强特性,结合变温寿命表征以及单掺Nd的变温光谱对热增强机制进行了分析,得出声子辅助能量传递以及激发态吸收过程共同促进了热增强行为。进一步探究了声子能量对热增强发光特性的影响机制,在Gd VO:5%Yb/2%Nd样品中获得了Nd的F/S→I对应跃迁199倍的最佳热增强效果。最后,评估了基于Nd的F/S和F这一热耦合能级的LIR温度传感性能,相对灵敏度在280 K达到最大值为3.71%K。(2)在声子辅助能量传递的基础上,第四章重点研究了晶格负热膨胀特性对荧光热增强效应的影响机制。我们采用高温固相法制备了Yb/Nd共掺杂负热膨胀材料Ca Zr F,对合成参数进行了优化,分析了材料的晶体结构以及负热膨胀特性。通过正热膨胀材料的对照实验,系统研究了负热膨胀性质在Nd近红外热增强现象中的重要作用,获得了F/S→I跃迁353倍的热增强效果。最后,评估了基于Nd的F/S和F/H这一热耦合能级的LIR温度传感性能,相对灵敏度在常温附近达到最大值为2.6%K。(3)在上述研究结果的指导下,第五章结合基质负热膨胀特性和声子辅助能量传递过程,重点探究了位于近红外II区发射的热增强特性。我们选取具有较大声子能量的负热膨胀材料ScMoO作为基质、在近红外II区具有高效吸收/发射的Er和Ho作为掺杂离子,采用水热法制备了分散性良好且尺寸均匀的ScMoO:Er/Ho纳米片。在980 nm激发下,系统探究了Er和Ho离子之间的声子辅助能量传递过程,并评估了不同Er掺杂浓度下近红外II区发射的热增强特性,结合能量传递过程对热增强机制进行了系统分析。最终,基于Er-Ho双峰发射实现了近红外II区热增强型LIR温度传感,在生物组织测温方面具有巨大的应用前景。

关键词：热增强近红外发光负热膨胀稀土掺杂发光材料

Bi_2O_3-SiO_2玻璃及玻璃陶瓷近红外发光性能的研究

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无机材料学报 2014年第8期29卷 859-863页

作者：刘军芳苏良碧徐军同济大学材料科学与工程学院上海201804 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室上海201804 中国科学院上海硅酸盐研究所透明与光功能无机材料重点实验室上海201800

采用高温熔融法制备了Bi2O3-SiO2玻璃及玻璃陶瓷,测试了样品的近红外光区及可见光区的发射谱、激发谱及荧光寿命。在808 nm波长光的激发下,Bi2O3-SiO2玻璃及玻璃陶瓷中均发现了近红外发光。当Bi2O3含量较低时(30mol%、40mol%、50mol%),... 详细信息

采用高温熔融法制备了Bi2O3-SiO2玻璃及玻璃陶瓷,测试了样品的近红外光区及可见光区的发射谱、激发谱及荧光寿命。在808 nm波长光的激发下,Bi2O3-SiO2玻璃及玻璃陶瓷中均发现了近红外发光。当Bi2O3含量较低时(30mol%、40mol%、50mol%),发光中心位于1336 nm(或1300 nm),为宽带发光;随Bi2O3含量的增加,1070 nm左右出现了窄带近红外发光峰,且逐渐成为最强发光峰,与此同时,1336 nm(或1300 nm)的宽带发光转变为窄带发光。1336 nm(或1300 nm)与1070 nm发射峰的荧光寿命及激发谱均存在较大的区别,初步分析认为这两个发射峰归属于不同的发光中心,1336 nm(或1300 nm)发射峰源于低价态Bi离子。

关键词：近红外发光 Bi离子玻璃陶瓷

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近红外发光镱卟啉化合物的设计与应用探究

近红外发光镱卟啉化合物的设计与应用探究

中国化学会第四届卟啉与酞菁学术研讨会

作者：宁莹莹胡继云刘一苇张俊龙北京大学化学与分子工程学院

由于近红外光散射性小,传输损耗小,组织穿透深度深等特点,近红外发光稀土离子(例如Yb,Er,Nd)受到越来越多研究者的重视,在通讯、激光、生物成像等领域有着良好的应用前景。其中Yb更是在稀土敏化中起到承上启下的作用。[1,2]因此我们希... 详细信息

由于近红外光散射性小,传输损耗小,组织穿透深度深等特点,近红外发光稀土离子(例如Yb,Er,Nd)受到越来越多研究者的重视,在通讯、激光、生物成像等领域有着良好的应用前景。其中Yb更是在稀土敏化中起到承上启下的作用。[1,2]因此我们希望实现对稀土镱材料近红外发光功能的调控。由于卟啉及其衍生物具备消光系数大、良好的稀土螯合能力、三线态可调等特点,是良好的近红外稀土敏化配体。[3]因此,我们通过对卟啉外围结构的精确调控,来实现镱卟啉化合物在近红外发光的"开"和"关"。通过控制卟啉环上内酯基团的个数和其取向,对卟啉三线态进行调控,[4]有效调节了配体向稀土中心的传能效率,基于此设计了近红外温度探针[5]。通过氟代和氘代的修饰手段抑制镱卟啉配合物的非辐射跃迁过程,实现镱近红外发光量子产率和寿命的大幅提升,[6]其水溶性化合物在近红外细胞成像中也取得良好效果。同时,通过改变镱卟啉化合物的二级配位环境实现了镱对其近红外发光的调控。

关键词：近红外发光稀土镱卟啉应用

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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8-羟基喹啉基稀土络合物的近红外发光研究

中国稀土学报 2013年第1期31卷 49-54页

作者：罗建新张春燕李昶红王文革胡汉祥胡波年湖南工学院材料与化学工程学院

以8-羟基喹啉(Q)作为配体,通过控制配位反应条件,制备了二配体(ErQ2),三配体(ErQ3)和四配体(ErQ4,NdQ4和YbQ4)的8-羟基喹啉基稀土络合物,并用元素分析、红外光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其结构和性能进行了研究。通过激发配体,... 详细信息

以8-羟基喹啉(Q)作为配体,通过控制配位反应条件,制备了二配体(ErQ2),三配体(ErQ3)和四配体(ErQ4,NdQ4和YbQ4)的8-羟基喹啉基稀土络合物,并用元素分析、红外光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其结构和性能进行了研究。通过激发配体,络合物均发射稀土离子的特征近红外光;随着配体数目的增加,络合物的近红外发光效率和寿命均增加,非辐射衰减速率常数减少。研究结果表明,稀土离子的近红外发光是通过8-羟基喹啉敏化产生的,并且8-羟基喹啉对铒离子的敏化不如对钕离子和镱离子的有效。

关键词：稀土 8-羟基喹啉近红外发光效率寿命

Sr_2CeO_4:Nd^(3+)纳米粒子的合成和近红外发光

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中国稀土学报 2015年第1期33卷 18-23页

作者：汤利肖全兰林利添邹阳蔡建亮孟建新暨南大学化学系广东广州510632

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备了Sr2CeO4和Sr2CeO4:Nd3+发光纳米粒子。样品的结构及性质采用XRD,TEM,荧光光谱及荧光衰减曲线等进行表征。在1200℃煅烧1h能够得到均匀的类球形Sr2CeO4:Nd3+纳米粒子,其粒径大小为20~40nm,并具有良好的分... 详细信息

采用甘氨酸-硝酸盐燃烧法制备了Sr2CeO4和Sr2CeO4:Nd3+发光纳米粒子。样品的结构及性质采用XRD,TEM,荧光光谱及荧光衰减曲线等进行表征。在1200℃煅烧1h能够得到均匀的类球形Sr2CeO4:Nd3+纳米粒子,其粒径大小为20~40nm,并具有良好的分散性和高效的近红外发光特性。Nd3+合适掺杂浓度为0.15%(摩尔分数)。对Sr2CeO4:Nd3+近红外发光的机制分析表明:通过基质Sr2CeO4吸收紫外光,基团CeO4发生了电荷转移达到激发态,并将激发态能量传递给了Nd3+,从而使Sr2CeO4:Nd3+产生了特征的近红外发射。

关键词： Sr2CeO4 近红外发光 Nd3+ 燃烧法稀土

YAG粉末材料中Cr^(3+)敏化的Yb^(3+)近红外发光性质

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中国光学 2015年第4期8卷 603-607页

作者：段佩华张继森张立国任建岳骆永石吕少哲中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

采用高温固相反应法合成了YAG∶0.02Cr3+,y Yb3+系列粉末材料,研究了该系列材料在近红外区域的发光特性,主要包括Cr3+,Yb3+的发光性质、Cr3+∶4T2和Yb3+∶2F5/2能级辐射跃迁寿命以及其布居时间的比较,给出了Yb3+最佳掺杂量为10%。实验表... 详细信息

采用高温固相反应法合成了YAG∶0.02Cr3+,y Yb3+系列粉末材料,研究了该系列材料在近红外区域的发光特性,主要包括Cr3+,Yb3+的发光性质、Cr3+∶4T2和Yb3+∶2F5/2能级辐射跃迁寿命以及其布居时间的比较,给出了Yb3+最佳掺杂量为10%。实验表明:通过Cr3+→Yb3+能量传递,实现了Yb3+在1 000 nm附近近红外发光的增强,这对进一步提高c-Si太阳能电池转换效率打下了坚实基础。

关键词： Cr^3+ Yb^3+ 近红外发光能量传递

Bi^(3+)掺杂对YVO_4:Yb^(3+)近红外发光的敏化作用

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物理化学学报 2011年第10期27卷 2427-2431页

作者：肖全兰孟建新谢丽娟张蕤暨南大学化学系广州510632 暨南大学纳米化学研究所广州510632

用主温固相法合成了Yb^(3+)、Bi^(3+)共掺的YVO_4,研究了Bi^(3+)的掺入对YVO_4:Yb^(3+)发光光谱的影响和近红外发光的敏化作用.X射线衍射图谱研究表明:掺入Yb^(3+)、Bi^(3+)之后,基质YVO_4的晶格结构没有发生明显变化.Bi^(3+)的掺入不... 详细信息

用主温固相法合成了Yb^(3+)、Bi^(3+)共掺的YVO_4,研究了Bi^(3+)的掺入对YVO_4:Yb^(3+)发光光谱的影响和近红外发光的敏化作用.X射线衍射图谱研究表明:掺入Yb^(3+)、Bi^(3+)之后,基质YVO_4的晶格结构没有发生明显变化.Bi^(3+)的掺入不仅显著增强了样品中Yb^(3+)的特征远红外发光强度,还使YVO_4:Yb^(3+)激发光谱的范围红移,当Bi^(3+)掺入的摩尔分数从0增加到0.05时,样品的最强激发峰位置从335nm红移至352 nm,激发光谱范围由300-360 nm扩宽至300-430 nm.优化的Bi^(3+)掺入量为0.03.初步讨论了VO_4^(3-),Bi^(3+)Yb^(3+)间的能量传递机理.结果表明Bi^(3-)的共掺使YVO_4:Yb^(3+)样品对长波紫外光的响应性能大大改善,作为一种基于量子剪裁的光谱转换材料,可以更好地匹配太阳光的能量谱,有助于提高硅太阳能电池的光电转换效率.

关键词：近红外发光固相法能量下转换 YVO_4:Yb^3+,Bi^3+