几种上转换稀土发光材料的合成与性能研究-材料学专业论文.docx

万方数据 万方数据 分类号： 密级： U D C ： 编号： 工学博士学位论文 几种上转换稀土发光材料的合成与性能研究 博士 研究生 ：牛娜 指 导 教 师 ：杨飘萍 教授 学 位 级 别 ：工学博士 学科、专业 ：材料学 所 在 单 位 ：材料科学与化学工程学院 论文提交日期 ：2013 年 9 月 论文答辩日期 ：2013 年 11 月 学位授予单位 ：哈尔滨工程大学 Classified Index: U.D.C: A Dissertation for the Degree of D.Eng Synthesis and the Properties Investigations of Rare Earth Upconversion Materials Candidate: Niu Na Supervisor: Prof. Yang Piaoping Academic Degree Applied for: Doctor of Engineering Specialty: Materials Science Date of Submission: Sept. 2013 Date of Oral Examination: Nov. 2013 University: Harbin Engineering University 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成 的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除 文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品 成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者（签字）： 日期： 年 月 日 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文 工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门 或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入 有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文， 可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论 文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声 明。 本论文（□在授予学位后即可 □在授予学位 12 个月后 □解密后）由哈尔 滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 作者（签字）： 导师（签字）： 日期： 年 月 日 年 月 日 几种上转换稀土发光材料的合成与性能研究 摘要 上转换稀土发光材料是一类重要的荧光材料，由于其特殊的发光机理以近红外作为 激发光源而产生从紫外到可见光的发射，因此在激光、显示、显像、生物、能源等领域 具有巨大的应用潜力。而目前对该类材料的研究，从设计合成、光谱性能增强、多色荧 光的调变、多功能复合材料构建等方面都需要更多的基础研究工作，从而为其应用奠定 基础。因此，本文针对上转换稀土发光材料这一研究对象，对上转换稀土氟化物的几种 合成手段进行了研究，对稀土氟化物中的上转换荧光构建、上转换多色荧光的调控、上 转换白光发射的获得、上转换光谱性能的增强进行了研究，对上转换稀土氧化物功能化 的复合材料进行了研究。 对上转换稀土氟化物的合成，论文通过研究晶体的生长过程，改变合成条件对晶体 的尺寸及形貌进行调控，以求得到尺寸均一、形貌规则、结构良好的稀土离子掺杂的上 转换微/纳米晶体，并采用 X 射线衍射、扫描电镜、透射电镜等表征手段对材料的结构 进行表征；对所合成的规则晶体的上转换发光性能进行调变，通过改变掺杂离子的种类、 相对浓度，或加入其它掺杂离子、改变晶体的晶型等手段对材料的发光性能进行调变， 以求得到具有多色荧光，且发光性能增强的微/纳米晶体，并利用 UC 光谱对材料的上转 换荧光性能进行表征；对上转换稀土氧化物功能化的复合材料的研究，论文构建了一种 集上转换荧光性能、介孔结构、贵金属光热效应于一体的复合材料，研究其贵金属增强 的荧光性能和药物缓释性能，以其作为药物载体，利用紫外可见吸收光谱检测载药体系 在试管内的药物缓释性能，确定其在该领域的应用前景。具体来说，论文主要分为以下 几方面进行的： 分别使用水热法和水热转化法合成 BaYF5 和 β–NaLuF4 两种优异的上转换基质材料， 并分别对其掺杂不同稀土离子时的荧光特性进行研究。对合成的 BaYF5 和 β–NaLuF4 纳 米晶的结构和形貌通过 XRD、TEM 和 HRTEM 等测试手段分别进行予以考察。对以 EDTA 为表面活性剂时 BaYF5 的生长过程以及水热转换法合成的 β–Na