YAG系列配合物近紅外發(fā)光及能量傳遞研究.pdf

1、稀土元素有“工業(yè)維生素”的美稱，在發(fā)光領(lǐng)域，摻雜稀土元素的新型發(fā)光功能材料成為研究的熱點(diǎn)。目前，稀土化合物在可見區(qū)的強(qiáng)發(fā)光已經(jīng)得到長足的發(fā)展，比如在照明、顯示、傳感器等方面的應(yīng)用，而最近稀土離子在近紅外(near-infrared)區(qū)的發(fā)光更吸引了人們的注意。發(fā)光機(jī)理方面，研究在發(fā)光過程機(jī)制中占重要地位的能量傳遞也是研究者的一個(gè)工作重點(diǎn)。作為熒光材料的稀土摻雜YAG配合物不僅具有重要的理論研究意義而且具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在能量傳遞和近紅外

2、發(fā)光方面，稀土摻雜YAG熒光材料無論從理論還是實(shí)驗(yàn)都有很多空白需要填補(bǔ)，這都依賴研究人員更多的努力。
　　 本論文的內(nèi)容分為兩個(gè)方面，首先是實(shí)驗(yàn)方面的工作，主要對YAG系列配合物的制備做了具體介紹，包括YAG粉末制備工藝研究現(xiàn)狀、溶膠凝膠法簡介、YAG系列配合物制備的具體流程和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)、制備組份與試劑列表，最后對所得配合物做物相分析。
　　 其次是理論研究工作，是本論文的核心內(nèi)容，對YAG：Ln3+(Ln=Ce，Tb，P

3、r，Sm)系列配合物的發(fā)光特性及能量傳遞進(jìn)行深入研究。對存在爭議的為Tb3+，Pr3+分別與YAG：Ce3+共摻化合物給出確定性的結(jié)論，研究Pr3+摻雜YAG的近紅外發(fā)光性能，及YAG：Sm3+，Ce3+中、Ce3+到Sm3+的單向非輻射能量傳遞。我們發(fā)現(xiàn)對于YAG：Tb3+，Ce3+，與Jung[8]等報(bào)道的不同，Ce3+摻雜YAG：Tb3+并沒有使Tb離子發(fā)光增強(qiáng)，相反YAG：Tb3+，Ce3+中Tb3+離子發(fā)光與YAG：Tb3+相

4、比有1個(gè)數(shù)量級的減弱。對于YAG：Pr3+，Ce3+，既存在Pr3+到Ce3+非輻射能量傳遞，也存在Ce3+到Pr3+的非輻射能量傳遞，即共傳遞的現(xiàn)象，且隨著隨著Pr3+濃度的增加，Ce3+的特征寬峰有紅移的現(xiàn)象。近紅外發(fā)光方面，YAG：Pr3+及YAG：Pr3+，Ce3+都表現(xiàn)出較好的性能，且近紅外區(qū)也存在Ce3+到Pr3+的非輻射能量傳遞現(xiàn)象。對于YAG：Sm3+，Ce3+，其存在Ce3+到Sm3+的單向非輻射能量傳遞，使得對應(yīng)4G