作者单位
摘要
1 长春理工大学 化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
2 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
以稀土氯化物为反应前驱体,采用高温溶剂法合成单分散、形貌和尺寸均一的NaYF4∶20%Yb3+, 2%Er3+上转换发光纳米粒子。探讨了反应时间、温度以及油酸加入量对产物结构和光学性能的影响。通过XRD、SEM、EDS、XPS及光致发光等对产物性能进行表征。结果表明,样品与标准卡片匹配良好,为纯相,属六方晶系; 所合成的纳米粒子形貌为六角盘状,对角线长度约为77 nm,厚度约为54 nm; 在980 nm激光激发下,所合成纳米粒子在523 nm和542 nm左右的绿光区以及峰值位于656 nm左右的红光区均可观察到Er3+的特征发射峰,分别归属于2H11/2、4S3/2及4F9/2能级到4I15/2能级之间的跃迁,不论是红光还是绿光吸收均为双光子过程。
高温溶剂热分解法 纳米粒子 上转换发光 单分散 thermolysis method NaYF4∶Yb3+,Er3+ NaYF4∶Yb3+,Er3+ nanoparticles up-conversion luminescence monodisper 
发光学报
2020, 41(9): 1128
作者单位
摘要
1 长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
2 东北师范大学化学学院, 吉林 长春 130022
3 中国检验检疫科学研究院, 北京 100123
4 中检国研(北京)科技有限公司, 北京 100123
基于有机-无机杂化材料的理念, 利用稀土硝酸铽[Tb(NO3)3]、 有机配体BINDI (BINDI=N,N′-双(5-间苯二甲酸)-1,4,5,8-萘二酰亚胺)及Keggin型多酸H4SiW12O40·26H2O在溶剂热的条件下反应, 成功合成出多酸基稀土配位聚合物Tb4[SiW12O40]·[BINDI)]2·[DMA]16。 采用X-射线单晶衍射仪、 X-射线粉末衍射仪、 红外光谱仪、 热重分析仪、 紫外-可见吸收光谱仪、 元素分析仪、 荧光光谱仪和电子顺磁共振仪对稀土聚合物的结构组成、 热稳定性、 发光性能以及光致变色性能进行了表征。 X-射线单晶衍射分析发现该稀土配位聚合物结晶于Tetragonal晶系, 空间群为P42/n, 展现出3D手性双螺旋网络结构特征, 其中多酸阴离子SiW12O40(简写为{SiW12})镶嵌在稀土有机基团形成的孔道中; 红外及紫外吸收光谱分析发现稀土Tb3+与配体(BINDI)配位成键; 荧光光谱表明, 在380 nm的激发波长下, 配体显示出最强荧光发射峰, 位于441 nm处, 而化合物的最强发射峰位于471 nm处。 由于三价铽离子不易被氧化也很难被还原, 所以化合物的荧光发射不能归因于金属与配体之间的电子辐射跃迁, 且化合物的发射峰与配体的发射峰比较相近, 因此荧光主要是配体BINDI的发光。 另外Tb(Ⅲ)离子的特殊跃迁发射带没有出现是因为在荧光测试时由于光照的原因导致样品的颜色发生了突变, 即发生了光致变色的现象, 导致光诱导电子转移以致荧光猝灭。 引起金属配合物荧光猝灭的原因通常是光致电子转移, 而电子转移的方向是配体中的电子向金属空轨道转移(LMCT)所致, 形成配合物后其最大发射峰红移或蓝移是由电子转移导致分子内电子分布的改变, 从而引起HOMO-LUMO能隙的减小或增大所致, 与配体荧光光谱相比, 化合物的发射峰发生了红移。 此外, 电子顺磁共振结果表明由于化合物中的BINDI配体在紫外与可见光照射下发生电子转移形成配体自由基, 以及多酸在光激发下, 发生W5+→W6+的过程进一步促进该化合物发生光致变色现象。 因此, 该化合物具有极其敏锐光致变色的性质。
稀土配位聚合物 多酸 单晶 光致变色 Rare earth coordination polymer Polyoxometalate Monocrystal Phototropy 
光谱学与光谱分析
2019, 39(6): 1915
作者单位
摘要
1 吉林大学第二医院心血管内科, 吉林 长春 130021
2 长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
3 宁波钢铁有限公司, 浙江 宁波 315807
4 中国检验检疫科学研究院, 北京 100123
5 中检国研(北京)科技有限公司, 北京 100123
稀土氟化物纳米材料及其贵金属复合物具有独特的光、 电、 磁性质, 在生物标记、 光学储存、 显示、 防伪等领域有着广泛的应用, 已成为材料科学领域的研究热点之一。 采用微乳液法制备了NaYF4∶Yb3+, Ho3+和NaYF4∶Yb3+, Ho3+@Au复合材料, XRD测试表明NaYF4∶Yb3+, Ho3+的结晶情况良好, 无杂质峰, 为立方相, NaYF4∶Yb3+, Ho3+@Au产物的衍射峰中同时含有NaYF4与Au两种晶相; SEM图像显示两种纳米粒子均为形貌、 尺寸较为均一的球形粒晶为58 nm左右; 上转换光谱中显示Ho3+在484, 682和767 nm处具有很高的发光强度, 分别对应于5S2→5I8, 5F5→5I8, 5S2→5I7跃迁。
稀土氟化物/贵金属 微乳液法 生物标记 Rare earth fluoride/Precious metal Microemulsion method Biomarker 
光谱学与光谱分析
2018, 38(6): 1793
作者单位
摘要
1 长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
2 中国检验检疫科学研究院, 北京 100123
3 中检国研(北京)科技有限公司, 北京 100123
采用柠檬酸钠为表面活性剂的水热法制备了NaGd(MoO4)2∶xEu3+(x=10%, 20%, 30%, 40%)和NaGd(MoO4)2∶7%Eu3+, ySO2-4/BO3-3荧光粉, 对所制备样品的晶相、 形貌、 发光性质进行了表征。 XRD分析表明NaGd(MoO4)2∶xEu3+和NaGd(MoO4)2∶7%Eu3+, ySO2-4/BO3-3荧光粉均为四方相的白钨矿结构; 红外光谱测试发现有SO2-4/BO3-3的特征吸收峰, 这表明SO2-4/BO3-3被成功掺入基质; 荧光光谱测试说明, 在NaGd(MoO4)2基质中Eu3+掺杂量为30%时发光最强; 通过研究NaGd(MoO4)2∶7%Eu3+, ySO2-4/BO3-3荧光粉的发射光谱, 发现适量的SO2-4/BO3-3掺杂会使Eu3+的特征发射增强, 且掺杂10%SO2-4或10%BO3-3后可以减少3%左右的Eu3+掺杂, 起到了节约稀土掺杂量的作用。
水热法 Hydrothermal method NaGd(MoO4)2∶Eu3+ NaGd(MoO4)2∶Eu3+ SO2-4/BO3-3 SO2-4/BO3-3 LED LED 
光谱学与光谱分析
2018, 38(1): 139
作者单位
摘要
1 长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春130022
2 包头出入境检验检疫局, 内蒙古 包头014010
3 中国检验检疫科学研究院, 北京100123
采用微乳液-水热法合成一系列NaLa(MoO4)2∶Eu3+/Tb3+/Tm3+单/共掺的荧光粉(NLM)。 采用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 荧光光谱对荧光粉的晶体结构、 形貌特征和发光性质进行了测试和研究。 结果表明: 所制备的样品均为四方晶系单晶, Eu3+, Tb3+, Tm3+均以取代的方式进入La3+的格位; 样品的形貌为四方片状结构, 颗粒尺寸1~1.5 μm; 当Eu3+掺杂浓度为是9%时, NLM∶9%Eu3+荧光粉在616 nm发射峰是最强的, 此时在NLM基质中Eu3+之间的临界传递距离(Rc)约为15.20 。 在NLM∶9%Eu3+的发射光谱中, 591 nm处的发射峰为Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁; 616 nm处的发射峰为Eu3+的5D0→7F2的电偶极跃迁, 电偶极跃迁发射强度约是磁偶极跃迁强度的10倍, 表明Eu3+位于无反演对称中心格位。 采用固定Eu3+(Tb3+)的浓度, 改变Tb3+ (Eu3+)浓度的方法, 研究了Eu3+与Tb3+之间的能量传递机理。 通过调节Eu3+, Tb3+和Tm3+的掺杂浓度, 实现在单一基质条件下可见光区域的光色调节, 在360 nm激发下NLM∶x%Eu3+, y%Tb3+, z%Tm3+荧光粉的发光由蓝光(0.205, 0.135)调到伪白光(0.305, 0.266)。
白光二极管 荧光粉 微乳液-水热法 White light emitting diodes Phosphors Microemulsion-hydrothermal method 
光谱学与光谱分析
2015, 35(10): 2712
作者单位
摘要
1 长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
2 中国检验检疫科学研究院, 北京 100123
采用微乳液法、 油酸辅助溶剂热法、 超声波辅助溶剂热法分别合成了LaCeF3∶Tb微晶。 使用超声波辅助溶剂热法合成LaCeF3∶Tb微晶鲜有报道。 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 荧光光谱(PL)等方法对样品的晶相、 形貌和发光性能进行了表征。 XRD结果表明产物结晶良好, 微晶与标准卡片PDF#38-0452(六方相LaCeF3)对应; SEM图像显示产物形貌、 尺寸均一; 在250 nm光的激发下, 纳米粒子发出强绿色光, 主要发射峰分别归属于Tb3+的5D4→7F6(489 nm), 5D4→7F5(543 nm), 5D4→7F4(585 nm)和5D4→7F3(621 nm)跃迁。 通过对LaCeF3和LaCeF3∶Tb光谱的研究证明了Ce→Tb能量传递的存在。 计算了Tb在不同方法合成的LaCeF3微晶中的临界掺杂浓度。
微乳液 油酸 氟铈镧 微晶 Microemulsion Oleic acid Cerium lanthanum fluoride Microcrystalline 
光谱学与光谱分析
2015, 35(12): 3485
作者单位
摘要
1 长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春 130022
2 包头出入境检验检疫局, 内蒙古 包头 014010
3 中国检验检疫科学研究院, 北京 100123
以氟化钠和稀土硝酸盐为原料, 柠檬酸钠为表面活性剂, 采用水热法制备出微米级NaYF4∶Yb3+, Er3+上转换发光材料。 通过X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱仪对所制备样品的晶相、 形貌和发光特性进行了研究。 结果表明, 通过调节NaF/RE3+的比例(5, 6, 7, 8, 9, 11), 实现了样品从立方相到六方相的转变, 样品的立方相和六方相的X射线衍射峰分别与标准卡片PDF#77-2042和PDF#16-0334完全匹配。 由扫描电镜图可以看出, 样品的结晶度高, 分散性好, 形貌从棒状转变为六边形片状。 样品的上转换荧光光谱显示, 随着NaF/RE3+的比例增大, 样品的红绿光发射峰均增强, 样品的520和539 nm处的绿光发射峰对应的是Er3+的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2的能级跃迁, 而653 nm处的红光发射峰对应的是Er3+的4F9/2→4I15/2的能级跃迁。 由样品的色度坐标图得出, 调节NaF/RE3+的比例还可以实现样品的光色可调, 随着NaF/RE3+的比例增大, 样品的整体发光光色实现了从黄光区到近红光区的移动。 由上述结果可以得出, 通过相对简单的实验方法, 温和的实验条件和相对低廉的材料成本, 仅通过改变原材料中单一组分(NaF)物质的量, 就达到了样品NaYF4∶Yb3+, Er3+晶相、 形貌转变以及发光光色移动的良好控制。 荧光材料的晶相和形貌对其上转换发光的影响在光子器件和生物分析的研究中具有重要的潜在应用。
上转换发光材料 柠檬酸钠 水热法 微米级 晶相转变 Upconversion luminescent material Sodium citrate Hydrothermal method Micron grade Phase transition 
光谱学与光谱分析
2015, 35(12): 3300
作者单位
摘要
1 长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春130022
2 中国检验检疫科学研究院, 北京100123
通过微乳液-水热法制备了CaMoO4∶Eu3+和CaMoO4∶Eu3+, Bi3+两种红色荧光粉, 并对样品进行表征, 研究其结构、 颗粒形貌及发光性质。 结果表明, 所制样品为白钨矿结构, 属于四方晶系。 SEM显示所制纳米粒子是四方片状结构, 颗粒大小为1.5~2.5 μm。 光致发光(PL)光谱显示, Eu3+摩尔浓度为5%时616 nm发射峰最强, 对应于Eu3+的5D0→7F2电子偶极跃迁; 随CaMoO4∶xEu3+荧光粉中Eu3+掺杂浓度变化, 导致色度坐标(CIE)值由橙黄色(0.514, 0.537) 变化到白色(0.339, 0.333); 在CaMoO4∶5%Eu3+, yBi3+红色荧光粉中, 由于Bi3+对Eu3+的敏化作用, 使其发光强度增强, 当Bi3+浓度为3%时, 发光强度最高; 随着Bi3+掺杂浓度的增加, CaMoO4∶5%Eu3+, yBi3+荧光粉由橙黄色(0.497, 0.347)调节到红色(0.585, 0.349)。
发光材料 光色可调 微乳液-水热法 发光二极管 敏化作用 Luminescent material Tunable light color Microemulsion- hydrothermal method Light emitting diode Sensitizing effect 
光谱学与光谱分析
2013, 33(7): 1758
作者单位
摘要
1 长春理工大学化学与环境工程学院, 吉林 长春130022
2 中国合格评定国家认可中心, 北京100062
3 中国检验检疫科学研究院, 北京100123
采用微乳液-水热结合法制备了NaYF4∶Yb3+, Er3+, Tm3+纳米粒子, 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电镜(SEM)等手段对样品的物相、 结构和形貌进行了分析与表征。 产物的X射线衍射峰与标准卡片PDF #77-2042完全一致, 属于立方相NaYF4; SEM图片显示所制备的纳米粒子形貌和粒径都比较均一, 为120 nm左右的棉花状小球, 由纳米微粒聚集而成; 在980 nm光的激发下, 纳米粒子能够同时发出蓝光(438和486 nm)、 绿光(523和539 nm)和红光(650 nm); 通过调节Tm3+∶Er3+的比例(0, 0.5, 0.8, 1, 2, 3, 5, 7), 由色度坐标图(CIE)可以看出当Tm3+和Er3+的比例从0增加到2时, 样品的整体发光光色是向绿光方向移动; 当Tm3+和Er3+的比例为1∶1时, 得到伪白光; Tm3+和Er3+的比例从2到7时, 样品整体的发光向红光方向移动。
微乳液-水热法 四氟钇钠 纳米晶体 上转换荧光 光色调节 Microemulsion-hydrothermal method Sodium yttrium fluoride Nano-crystal Upconversion fluorescence Light color adjustment 
光谱学与光谱分析
2013, 33(8): 2055
作者单位
摘要
1 长春理工大学 化学与环境工程学院,吉林 长春130022
2 长春理工大学 纳米技术研究中心,吉林 长春130022
3 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
采用微乳液法在室温下快速合成出YF3:Yb3+,Er3+纳米粒子,X射线衍射图(XRD)与YF3标准卡片PDF#74-911非常吻合,经扫描电镜(SEM)分析表明所制备的纳米粒子为球形,粒径约为32 nm.同时研究了YF3:Yb3+,Er3+的下转换光谱和上转换光谱,实验发现,下转换光谱最强发射峰位于1544 nm; 在上转换光谱中,这两种离子主要发红光和绿光,且红光强于绿光,通过分析输出光强与泵浦光强的双对数曲线,发现不管是红光还是绿光都是双光子发射,最后对红、绿光的上转换机理进行了分析.
微乳液法 稀土氟化物 荧光光谱 microemulsion method rare-earth fluoride fluorescence spectrum 
红外与毫米波学报
2011, 30(6): 518

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