采用简单的水热法合成了六角柱形NaErF4和NaErF4@NaYF4核壳上转换发光材料, 利用扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)和荧光光谱(PL)等表征对材料的形貌、结构和上转换发光性能进行了研究。结果表明, 纯NaErF4样品为六角柱形, 边长和厚度均为1 μm左右, 样品表面光滑。随着NaYF4壳层的包覆, 六角相NaErF4周围出现了大量的立方相NaYF4纳米颗粒, 得到了NaErF4@NaYF4核壳结构。荧光光谱表明, 通过在六角柱形NaErF4表面包覆NaYF4壳层, 可以有效增强上转换发光强度, 其中, 位于527, 543, 663 nm处的3个发射峰分别对应于Er3+的2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能级跃迁。随着壳层中Y∶F比例的增加, 立方相NaYF4的晶体衍射峰逐渐增强; 同时, 对应的NaErF4@NaYF4样品发射光谱中红绿比(R/G)逐渐增大, 发光颜色也从绿色、经黄绿色逐渐向黄色过渡, 实现了多色发光。

采用温和的溶剂热法制备较强红光发射的NaErF4∶Yb,Gd上转换纳米晶, 控制Gd3+的掺杂浓度实现了晶相和尺寸可控以及上转换荧光的增强。X射线衍射谱(XRD)、透射电子显微镜图像(TEM)和上转换发射光谱结果分析表明, Gd3+掺杂可以有效地促进NaErF4纳米晶的晶相由立方相向六角相转变, 并且减小纳米粒子的尺寸。随着Gd3+掺杂浓度的上升, 上转换荧光强度明显增大。当Gd3+摩尔分数为25%时, 样品的上转换荧光强度达到最大。同时, 研究了在980 nm 近红外激光激发下, Yb3+与Er3+间有效的能量传递以及上转换发光机制。