Er 3+ /Ho 3+ 掺杂ZrO 2 纤维和LaNbTiO 6 荧光粉的温度传感和荧光增强性质研究

发布时间：2024-01-21 11:43

　　本论文基于本课题组已成功研制氧化锆纤维的基础上,依据稀土离子热耦合能级荧光强度比技术探索氧化锆基荧光纤维的温度传感性质;并从能量传递和优化基质晶格结构两种有效可行的方式探究氧化锆基荧光纤维布和钛铌酸镧基荧光粉提高荧光强度和发光效率的途径。本论文主要研究内容如下:一、ZrO2:RE3+(RE=Er3+,Ho3+/Yb3+)荧光纤维温度传感性质氧化锆作为一种隔热材料,具有良好的热稳定性,抗化学腐蚀性,抗氧化,不挥发,无毒无污染的特点,并且具有较低的声子能量,这些都使其可以作为上转换荧光材料中的基质。(1)通过溶胶-凝胶法合成了 ZrO2:0.2 mol%Er3+和 ZrO2:0.5 mol%Ho3+,10 mol%Yb3+前驱体纺丝液,通过静电纺丝技术和后期热处理过程制备了稀土离子掺杂氧化锆纤维。表征了其晶体结构和形貌,ZrO2:0.2 mol%Er3+为单斜相,ZrO2:0.5 mol%Ho3+,10 mol%Yb3+为四方相,纤维直径约为1～1.5μm。(2)依据稀土离子热耦合能级荧光强度比测温原理研究了其在不同温度下的变温上转换光谱与温度的依赖关系。稀土离子Er3+的热耦合能级为2H...

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 稀土掺杂光致发光材料概述
    1.2 稀土掺杂氧化物在光温传感领域内的应用
        1.2.1 光学温度传感的研究意义
        1.2.2 基于荧光技术的非接触式温度探测方法
    1.3 稀土发光材料荧光强度比测温技术及其研究进展
        1.3.1 荧光强度比测温技术
        1.3.2 国内外研究进展
    1.4 稀土发光材料荧光增强及其研究进展
        1.4.1 荧光增强的必要性
        1.4.2 稀土发光材料荧光增强研究进展
    1.5 本论文的研究目标、研究思路和研究内容
        1.5.1 研究目标
        1.5.2 研究思路
        1.5.3 研究内容
    参考文献
第二章 用于温度传感的ZrO₂: RE³⁺纤维上转换发光特性研究
    2.1 引言
    2.2 荧光强度比(Fluorescence Intensity Ratio,FIR,R)理论
    2.3 ZrO₂: RE³⁺纤维的制备与表征
        2.3.1 实验部分
        2.3.2 测试与表征
        2.3.3 结构与形貌
    2.4 ZrO₂: 0.2 mol% Er³⁺纤维的变温上转换性质
        2.4.1 ZrO₂: 0.2 mol% Er³⁺纤维低温上转换荧光强度比测温
        2.4.2 ZrO₂: 0.2 mol% Er³⁺纤维高温上转换荧光强度比测温
    2.5 ZrO₂: 0.5 mol% Ho³⁺,10 mol% Yb³⁺纤维的高温上转换性质
    2.6 本章小结
    参考文献
第三章 Yb³⁺共掺杂对ZrO₂: Er³⁺纤维布的室温上转换荧光增强和波长调节性质研究
    3.1 引言
    3.2 氧化锆纤维布材料的制备与表征
        3.2.1 实验部分
        3.2.2 测试与表征
        3.2.3 结构与形貌
    3.3 ZrO₂:x mol% Er³⁺,y mol% Yb³⁺纤维布的颜色可控上转换发光性质
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 Bi³⁺/Li⁺对LaNbTiO₆: Ho³⁺和LaNbTiO₆: Er³⁺荧光粉的荧光增强性质研究
    4.1 引言
    4.2 LaNiTiO₆: Re³⁺荧光粉的制备与表征
        4.2.1 实验部分
        4.2.2 测试与表征
        4.2.3 结构与形貌
    4.3 Ho³⁺/Bi³⁺掺杂LaNbTiO₆荧光粉的下转换发光性质研究
        4.3.1 结构与形貌
        4.3.2 LaNbTiO₆:x mol% Ho³⁺,y mol% Bi³⁺荧光粉的下转换发光性质
    4.4 Er³⁺/Li⁺掺杂LaNiTiO₆荧光粉的下转换发光性质研究
        4.4.1 结构与形貌
        4.4.2 LaNbTiO₆:x mol% Er³⁺,y mol% Li⁺荧光粉的下转换发光性质
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 主要结论
    5.2 主要创新点
    5.3 有待深入研究的问题
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文
攻读博士学位期间所获奖励
附录: 论文原文(英文)
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3881921