稀土掺杂上转换发光玻璃陶瓷的制备及性能

实验制备了一类含有SrF2∶Yb3+,Tm3+及SrF2∶Yb3+,Er3+的透明发光玻璃和玻璃陶瓷,对比研究了热处理工艺对玻璃陶瓷相组成、微观结构和光谱性能的影响规律。研究表明,玻璃陶瓷具有立方SrF2纳米晶相均匀分布于玻璃基体的复相结构,利用HRTEM可观测到SrF2纳米晶相的(111)晶面,其晶粒尺度在10~30nm之间,且该析晶相中富集有Yb3+/Tm3+和Yb3+/Er3+。基于此,玻璃陶瓷在980nm LD激光激发下的上转换发光强度较玻璃样品有较大提高。其上转换发光机制分别主要为Yb3+-Yb3+之间的合作上转换,Yb3+-Tm3+和Tm3+-Tm3+之间的交叉弛豫能量传递过程,以及Yb3+-Er3+之间的能量传递上转换。     

掺稀土纳米发光材料的研究进展

概述了掺稀土纳米发光材料的理论研究价值和应用前景,介绍了此类材料的制备方法、结构测试方法及光谱研究情况,对掺稀土纳米发光材料的发展前景进行了展望.     

稀土离子掺杂及制备方法对钛酸盐发光材料性能影响的研究及展望

钛酸盐发光材料是一类新型的功能材料,物理化学性能稳定。由于钛酸盐具有较低声子能量和高振动频率,宜用作发光基质材料。综述了不同稀土离子掺杂对钛酸盐发光材料性能的影响,总结了钛酸盐发光材料的制备方法以及各种方法制备的产品形貌及性能等特点,并提出了今后可能的研究与应用发展方向。     

稀土离子掺杂钼酸盐荧光粉的制备及发光性能研究

稀土离子掺杂的上转换发光材料近年来在照明、太阳能电池行业有着广泛的应用。通过水热法制备了Ho³⁺/Yb³⁺掺杂的NaGd(MO₄)₂荧光粉,通过XRD、SEM、光谱分析等手段对NaGd(MO₄)₂荧光粉进行了表征,研究了Ho³⁺/Yb³⁺掺杂对钼酸盐荧光粉发光特性的影响。形貌结构分析表明,Ho³⁺/Yb³⁺掺杂的NaGd(MO₄)₂荧光粉均为纯的四方相结构,颗粒尺寸约为0.4～0.9μm, Ho³⁺/Yb³⁺的掺杂使NaGd(MO₄)₂荧光粉的晶胞参数变小。光谱分析表明,NaGd(MO₄)₂荧光粉中546 nm处的绿光是来自Ho³⁺的⁵F₄     

稀土硫氧化物发光材料的制备技术

稀土硫氧化物是一类重要的发光体基质材料,有着广阔的应用前景.主要介绍了国内外制备稀土硫氧化物材料的常用方法,如固相反应法、固-气反应法、醇溶液热合成法和微波辐射法,并对各种方法的优缺点进行了评述.在此基础上,还对处于研究前沿的稀土硫氧化物纳米材料制备技术进行了详细的介绍,并分析了先驱物硫化法和氧化物硫化法各自的特点.最后展望了该类材料制备技术的发展趋势.     

铈掺杂氧化锌的制备及发光性能研究

以Ce(NO_3)_3·6H_2O、Zn(NO_3)_2·6H_2O和NaOH为原料通过沉淀法制备了一系列Ce掺杂氧化锌(ZnO)材料,研究了Ce掺杂量、煅烧温度和煅烧时间对ZnO发光性能的影响。并用X射线衍射仪和荧光分光光度计对ZnO材料进行表征。结果表明:ZnO与Ce掺杂ZnO的结晶度均较高,Ce的掺杂没有改变ZnO的晶体结构。在煅烧温度为500℃,煅烧时间为2h,Ce掺杂量(摩尔分数)为2%时ZnO的发光性能最佳。Ce掺杂ZnO材料被波长为350nm的光有效激发,在波长为510nm附近的绿光处出现最强发射峰。     

稀土铕四元配合物纳米微晶的制备及性能

为了得到粒径均匀的纳米稀土铕四元配合物,采用化学沉淀法,进一步优化试验条件,制备Eu(BA)(TTA)2邻菲罗林纳米微晶,采用元素分析、红外光谱、热重分析、荧光光谱和透射电镜等方法对其进行表征和分析。结果表明,稀土铕四元配合物中高效率的能量传递是通过在2种不同第一配体之间形成的"协同效应"来完成,四元配合物中3种不同的配体可以更好地取代配位水;四元稀土配合物不仅发光性能优于常见的三元配合物,而且热稳定性好,粒径较小且均匀,可进一步掺入高分子形成功能性含稀土高分子聚合物;选用合适的缓冲溶液,在调节pH时将缓冲溶液缓慢地逐滴加入,可采取往反应体系中通氨气的方法,以使体系的pH改变较为平稳,生成的沉淀粒径较小且均匀。     

Eu3＋离子掺杂纳米TiO2的制备及发光性能的研究

采用溶胶一凝胶法制备了TiO2和Eu3 离子掺杂的TiO2纳米材料,通过X射线衍射和荧光光谱分析对样品进行了表征.X射线衍射结果表明,少量稀土Eu3 离子的掺杂能有效抑制TiO2纳米颗粒的增长,进而提高晶体相变温度;荧光光谱研究表明TiO2:Eu3 体系中均能得到Eu3 离子特征发射光谱.随着Eu3 离子含量的增加,Eu3 离子的发光性能增强;并且Eu3 离子以Eu2(樟脑酸)3(1,10-菲咯啉)2有机配合物为前驱体掺杂到TiO2:Eu3 纳米晶体的发光性能优于以Eu(NO3)3·6H2O为前驱体制备的TiO2:EU3 纳米晶体.     

稀土纳米氧化物的应用及生产技术

稀土元素本身具有丰富的电子结构,表现出许多光、电、磁的特性。稀土纳米化后,表现出许多特性,如小尺寸效应、高比表面效应、量子效应、极强的光电磁声性质、超导性、高化学活性等,能大大提高材料的性能和功能,又开发出许多新功能材料。在光学材料、发光材料、晶体材料、磁性材料、电池材料、电子陶瓷、工程陶瓷、催化剂等高新科技领域,将发挥重要的作用。     

CdS及其稀土掺杂纳米带的制备与发光性质的研究

采用热蒸发法制备CdS及其稀土掺杂的纳米带(CdS∶Ce3+、CdS∶Er3+)。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱仪(PL)对纳米带的形貌、晶体结构和发光性质进行了表征和分析。结果表明,所制备的纳米带的外形规则,表面光滑、平整,纳米带的厚度大约在20～60nm范围内;纳米带具有六方结构,晶格常数a=0.414nm、c=0.671nm;CdS纳米带的光致发光谱的谱峰位于405nm左右;CdS∶Ce3+纳米带的光致发光谱的谱峰位于523和535nm处;CdS∶Er3+纳米带的光致发光谱中观察到3个强的发光峰,分别位于525、556和582nm处。     

稀土发光材料燃烧合成的研究进展

在对稀土发光材料各主要合成方法进行了简单对比的基础上,介绍了燃烧合成技术及其快速、节能、操作简便等特点,介绍了燃烧合成技术在稀土发光材料合成中的应用现状及存在的主要问题,并展望了今后的发展前景.     

稀土上转换发光在钙钛矿太阳能电池中的应用

目前,钙钛矿太阳能电池最常使用的钙钛矿材料为CH_3NH_3PbI_3,其禁带宽度为1.55eV,导致低于该能量值的太阳光的光子无法被直接地吸收利用。因此,提高器件对太阳光谱的响应范围是提高钙钛矿太阳能电池性能的关键。稀土上转换材料可以将低能量近红外光转换为高能量可见光,所以,稀土上转换发光的应用是提高钙钛矿太阳能电池性能的较为可行的途径。本文概述了稀土上转换发光的基本机制,介绍了钙钛矿太阳能电池的结构和工作原理,综述了该太阳能电池的研究现状及其主要优势,重点阐述了稀土上转换发光在钙钛矿太阳能电池中的应用,最后对该太阳能电池的发展前景进行了展望。     

稀土掺杂碱锌硼硅酸盐玻璃的制备及其性能的研究

稀土玻璃由于具有高折射、低色散的特点，在红外光学玻璃以及有色光学玻璃等领域有着特殊的应用。主要研究了稀土钐掺杂碱硼硅酸盐玻璃的形成能力、玻璃的析晶产物以及稀土含量对玻璃吸收光谱的影响。实验结果表明，稀土氧化钐对碱硼硅酸盐玻璃具有较强的影响，随着稀土含量的增加玻璃的形成区域迅速缩小，玻璃的析晶能力以及对可见区和近红外区的光吸收逐渐增强。玻璃的析晶产物主要是六方(H)与三斜(T)晶型的硼酸钐晶体。     

Luminescence Lifetime–Based In Vivo Detection with Responsive Rare Earth–Dye Nanocomposite

For years, luminescence lifetime imaging has served as a quantitative tool in indicating intracellular components and activities. However, very few studies involve the in vivo study of animals, especially in vivo stimuli‐responsive activities of animals, as both excitation and emission wavelengths should fall into the near‐infrared (NIR) optical transparent window (660–950 and 1000–1500 nm). Herein, this work reports a lifetime‐responsive nanocomposite with both excitation and emission in the NIR I window (800 nm) and lifetime in the microsecond region. The incorporation of Tm³⁺‐doped rare‐earth nanocrystals and NIR dye builds an efficient energy transfer pathway that enables a tunable luminescence lifetime range. The NaYF₄:Tm nanocrystal, which absorbs and emits photons at the same energy level, is found to be 33 times brighter than optimized core–shell upconversion nanocrystals, and proved to be an effective donor for NIR luminescence resonance energy transfer (LRET). The anti‐interference capability of luminescence lifetime signals is further confirmed by luminescence and lifetime imaging. In vivo studies also verify the lifetime response upon stimulation generated in an arthritis mouse model. This work introduces an intriguing tool for luminescence lifetime–based sensing in the microsecond region.     

稀土掺杂TiAl基合金的研究进展

稀土元素掺杂改性TiAl基合金效果明显,其在组织和层片细化、高温力学性能改善、高温抗氧化性能提高方面作用显著,同时其与传统合金化元素还可产生一定的交互作用,进一步增强改善效果。在传统粉末冶金制备稀土掺杂TiAl基合金材料的研究基础上,从组织片层结构、高温力学和抗氧化性能等角度综述了稀土掺杂改性TiAl基合金材料现阶段的研究现状,并从一些关键技术问题角度分析了未来的研究方向。