【摘 要】
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稀土发光材料因稀土元素独特的电子构型而具有特殊的理化性质,可以利用电、光、热等不同手段使其发光,发出的光色明亮,是研究者们广泛研究的对象。目前稀土发光材料在各个领域都占有重要地位,如日常照明、白光LED、荧光温度计、LED显示器、温度传感、生物成像等,虽已经探究出其许多应用和特性,但仍有巨大的发展潜力和研究价值。我们知道,稀土发光材料的基质尤其重要,因为它决定了稀土离子所处的晶格环境,直接影响了最
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稀土发光材料因稀土元素独特的电子构型而具有特殊的理化性质,可以利用电、光、热等不同手段使其发光,发出的光色明亮,是研究者们广泛研究的对象。目前稀土发光材料在各个领域都占有重要地位,如日常照明、白光LED、荧光温度计、LED显示器、温度传感、生物成像等,虽已经探究出其许多应用和特性,但仍有巨大的发展潜力和研究价值。我们知道,稀土发光材料的基质尤其重要,因为它决定了稀土离子所处的晶格环境,直接影响了最终性能的好坏。国内外科研者们研究最多的是以硼酸盐、硅酸盐、钼酸盐、氟化物等为基质的发光材料,其中钼酸盐具有良好的物理化学稳定性,且色纯度高,而氟化物具有晶格声子能量较低,能量传递效率高、荧光寿命长等优点。鉴于此,这两种基质材料一直备受关注。若想要寻找一种高效的稀土发光材料,除了基质的选择,掺杂的稀土元素也必不可少需要考虑,我们常采用敏化剂离子和激活剂离子共掺来提高发光效率,但镧系元素难提纯,成本高昂,而像Sb3+、Bi3+这种环境友好且成本低的主族元素或许可以成为更好的选择。本文主要研究内容如下:（1）采用简单的水热法合成了AgBi（MoO4）2、Sr2GdF7、Ba4Yb3F17三种纳米晶体,通过改变各种实验条件,如pH值、掺杂离子,添加剂、氟源及物料比等,对晶体的微观结构进行调节,得到了丰富的形貌,并利用X射线衍射、场发射-扫描电子显微镜、透射电子显微镜等各种表征手段对它们的物相结构及形貌进行了分析。还对比了Ba4Yb3F17:Eu3+晶体在不同形貌下的发射强度,结合晶体的微观生长机理对其进行了分析解释。（2）在基质材料中掺杂稀土离子(Yb3+、Er3+、Ho3+、Tm3+、Ce3+、Tb3+、Eu3+等)后得到了一系列发光颜色丰富的荧光粉。探究了几种稀土发光材料的上/下转换发光性质,通过调节AgBi（MoO4）2:Yb3+/Ho3+/Tm3+荧光粉及Ba4Yb3F17:Ho3+/Tm3+荧光粉中掺杂离子的浓度,实现了与国际标准色度坐标一致的上转化白光发射。除此之外,还研究了在各基质中掺杂离子之间的能量传递现象及机理。（3）利用荧光强度比对温度的依赖性,分别研究了AgBi（MoO4）2:Yb3+/Er3+荧光粉在323～523K温度范围内两个热耦合能级(~2H11/2和~4S3/2)的荧光强度比随温度的变化关系。再依据此玻尔兹曼分布规律计算发现AgBi（MoO4）2:Yb3+/Er3+荧光粉在463K时得到最大灵敏度,为1.32K-1。相比其他的荧光温度传感材料,表现出优异的热传感性能。
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