Ce和Dy在Cd_(0.5)Zn_(0.5)B_4O_7中的发光特性及能量双向传递

采用高温固相法制备了自蓝光双发射为一体的Cd0．5Zn0．5B4O7：Ce／Dy系列发光材料．由XRD测得Cd0.41Zn0．5B4O7：Ce0.04／Dy0．02的晶胞参数：a=1．3885nm，b=0．8020nm，c=0．8670nm，属于正交晶系，Pbca空间群．在Ce／Dy双掺的体系中存在Ce^3＋和Dy^3＋两种发光中心，254～350nm激发主要是Dy^3＋的^4F9/2→^6H15／2和^4F19／2→^6H13／2跃迁发射，而355～390nm激发主要为Ce^3＋的5d→4f跃迁发射．340nm激发Ce／Dy双掺发光体的发射强度是同浓度Dy^3＋单掺的31倍，Ce^3＋是Dy^3＋的高效敏化剂，而355～390nm激发Dy^3＋＋是Ce^3＋的敏化剂．体系中存在少见的Ce^3＋→Dy^3＋与Dy^3＋→Ce^3＋的能量双向传递．

构建NaErF_(4)@NaYbF_(4):2%Er^(3+)核壳结构增强Er^(3+)离子红光上转换发射

构建核壳结构已被广泛应用于增强及调控稀土掺杂微/纳材料的发光性能.本工作旨在通过构建NaErF_(4)@NaYbF_(4):2%Er^(3+)纳米核壳晶体,实现了Er^(3+)离子的红光发射增强.实验结果表明:当NaErF_(4)纳米晶体包覆NaYbF_(4):2%Er^(3+)活性壳时,在980 nm激光激发下,其Er^(3+)离子的红光发射强度相比NaErF_(4)@NaYbF_(4)核壳晶体增强了1.4倍,且红绿比由5.4提高至6.5.同时,当NaErF_(4)@NaYbF_(4):2%Er^(3+)核壳晶体再次包覆NaYF_(4)惰性壳及引入微量Tm^(3+)离子时,其Er^(3+)离子的红光发射强度相比于NaErF_(4)@NaYbF_(4)核壳结构分别增强了23.2和40.3倍,且红绿比分别提高到7.5和10.2.基于不同核壳晶体的光谱特性、离子间能量传递过程及其发光动力学,对不同核壳晶体中Er^(3+)离子的红光增强机理进行了讨论.结果表明Er^(3+)离子的红光增强主要借助高浓度Yb^(3+)离子的双向能量传递及Tm^(3+)离子的能量俘获效应所致,同时NaYF_(4)惰性壳的包覆也有效降低纳米晶体表面猝灭效应.本文所构建的具有高效红光发射的NaErF_(4)@NaYbF_(4):2%Er^(3+)@NaYF_(4)核壳纳米晶体在多彩防伪、显示及生物成像等领域中具有巨大的应用潜力.