来自HfO2的上转换排放:Er3+,Yb3+ 纳米粒子通过水热方法合成
Marlen Deyanira Méndez-Castillo1, Manuel García-Hipólito2, Luis Zamora-Peredo1
1Centro de Investigación en Micro y Nanotecnología, Universidad Veracruzana, Calzada Adolfo Ruiz Cortines 455, Fraccionamiento Costa Verde, Boca del Río, Veracruz 94292, Mexico.
ACS omega
|September 16, 2024
概括
氧化物 (HfO2) 纳米粒子与 (Er3+) 和 (Yb3+) 离子合,并与 (Li+) 和 (Na+) 离子共合,表现出增强的上转换发光. 这项研究优化了兴奋剂度,以提高HfO2纳米粒子的光发射效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 发光的光度是非常的低.
背景情况:
- 氧化 (HfO2) 是一个有前途的宿主格子,用于上转换材料.
- 使用稀土离子 (如Erbium (Er3+) 和Ytterbium (Yb3+)) 进行兴奋剂,可以实现向上转换的发光.
- 性离子可以潜在地修改化纳米粒子的光学特性.
研究的目的:
- 用Er3+和Yb3+离子合的HfO2纳米颗粒进行合成和特征化.
- 为了研究用Li+和Na+对上转换发光的作用.
- 为了优化兴奋剂度,以达到最大的排放强度.
主要方法:
- 热合成的HfO2纳米颗粒 (大约. 80nm) 接着是高温回火.
- 使用X射线衍射 (XRD),拉曼光谱,扫描电子显微镜 (SEM) 和能量分散光谱 (EDS) 的表征.
- 光发光 (PL) 和阴极发光 (CL) 光谱用于研究红外和电子束激发下的上转换辐射.
主要成果:
- 单次使用Er3+的兴奋剂显示出低效的排放,最佳性能在7%的Er3+时达到7%.
- 与Er3+/Yb3+联合剂显著提高了上转换效率,最佳强度为3%的Er3+和7%的Yb3+.
- 与Li+和Na+离子配合进一步增强了向上转换的发光强度,观察到绿色 (~523,544 nm) 和红色 (~652,673 nm) 频谱区域的发射波段.
结论:
- 用Er3+/Yb3+和Li+/Na+共的HfO2纳米粒子是高效的上转换材料.
- 优化兴奋剂度和含有性离子是增强发光的关键.
- 这些材料显示出需要在红外线或电子束激发下高效光转换的应用的潜力.
