近红外光谱转换材料的制备与发光性能研究文献综述
2020-05-25 23:43:04
文 献 综 述 1.1课题研究的背景 随着传统能源的日渐枯竭与人类生存环境的不断恶化,开发清洁环保新能源已成为人类十分关注的问题。
太阳能是地球上最丰富的清洁能源,但迄今为止人类能够大量利用的能量仅仅局限在部分可见光的范围,大部分的红外光以及高能紫外光仍未被充分利用,从而造成很大的浪费。
上转换稀土配合物具有将紫外和红外转变成可见光的功能,这一性能使得其在光动力学治疗﹑太阳能光伏电池﹑DNA检测、药物传输、细胞组织以及活体成像和免疫等领域具有极大的应用价值[1-6]. 上转换材料是低能光子激发产生高能光子的一类材料, 是一种在长波长激发下能发出短波长光的发光材料。
掺杂在基质中的稀土离子,可以通过激发态吸收和各种能量传递过程被激发至高于泵浦能量的能级而向下跃迁发射上转换荧光[7]。
而上转换发光现象就是通过吸收2个或 2个以上低能量的光子发射出一个高能量光子的过程。
其中, 稀土离子因在980 nm 处具有较高的吸收截面而作为敏化离子,和等离子具有丰富的能级、尖锐的发射峰和较大的发光面积而作为上转换发光离子,对于这些稀土功能离子而言,基质材料选择对上转换发光性能具有重要的影响。
一般来说,基质材料的声子能量越低,稀土发光离子的无辐射跃迁的概率越小,上转换发光效率就越高[8]。
基质由于其良好的上转换效率,具有2种晶相:立方相(α- )和六方相(β-)[9]。
相关研究表明,β-的声子能量低于α-的声子能量。
所以,β-比α- 更合适作为掺杂基质。