980nm红外激发下氟氧化物中Er^(3+)的上转换可见发光

制备了掺杂Er3+的氟氧化物(10ZrF4-10PbF2-10NaF-5Na2O-60SiO2)材料,测量了样品的吸收谱、上转换荧光发射谱和上转换发光强度与激光泵浦功率的对数关系。分析了Er3+的上转换可见发光机制,证实了在980nmLD的激发下,Er3+在402nm、449nm蓝光波段和520nm、551nm绿光波段的上转换荧光发射来自于4f电子的2H9/2、4F5/2、4S3/2、2H11/2激发态到基态4I15/2的跃迁,给出了2H9/2→4I15/2、4F5/2→4I15/2蓝光三光子激发态吸收(ESA)和4S3/2→4I15/2、2H11/2→4I15/2绿光双光子激发态吸收(ESA)的上转换发光机制。

氟氧化物基质中Er^(3+)绿光上转换发光

多种稀土离子掺杂在蓝/绿可见波段和紫外波段存在受激发射,可能成为制备短波长激光、发光半导体重要的候选材料。近年来,对稀土Er^(3+)上转换发光的研究有了长足发展,在多种基质中发现了Er^(3+)在蓝/绿可见波段的上转换发光。分析了稀土Er^(3+)中4f电子跃迁的特征,讨论了不同基质对Er^(3+)在可见波段上转换发光的影响,提出了在980nmLD的激发下,氟氧化物基质中Er^(3+)在550～525nm附近的绿光上转换发光过程是激发态吸收(ESA),给出了~4I_(15/2)→~4I_(11/2)→~4F_(7/2)步进双光子吸收、激发态~4F_(7/2)→~2H_(11/2)和~4F_(7/2)→~4S_(3/2)的无辐射跃迁、~4S_(3/2)→~4I_(15/2)和~2H_(11/2)→~4I_(15/2)绿光上转换发光机制。

980nm激光激发下Er^(3+)和Yb^(3+)共掺杂氟氧玻璃的上转换发光

制备了一种新型的上转换发光材料 ,它不仅具有较高的上转换发光效率 ,而且还避免了氟化物基质的缺点。其组分为 5 8.5 2 %PbF2 34.4 3%GeO2 3%Al2 O3 0 .0 5 %Er2 O3 4 %Yb2 O3 ,其中GeO2 为玻璃形成体氧化物 ,PbF2 和Al2 O3 为调整剂 ,以共掺杂Er3 + 和Yb3 + 离子为上转换研究的对象。测量了该玻璃系统在 980nm半导体激光器激发下的上转换发光光谱 ,观察到很强的 6 5 8nm的红光和 5 4 8,5 2 6nm的绿光 ,而且红光的发射强度远远强于绿光。通过对上转换发光强度与激发强度关系曲线的拟合 ,表明此材料的绿光发射和红光发射都为双光子过程。研究了激发光的工作电流与上转换荧光强度的关系 。

退火对Er^(3+)和Yb^(3+)共掺氟氧化物微晶玻璃样品上转换发光的影响

测量了Er3+和Yb3+掺杂氟氧化物微晶玻璃退火前后两种样品的吸收光谱、激发光谱、上转换发光光谱及其强度随泵浦光强的变化 。

稀土铒离子掺杂的ZrF_2-SiO_2发光性质研究

制备了Er3+掺杂的ZrF2-SiO2材料,测量样品的吸收谱和在980nm LD激发下的上转换荧光发射谱。分析了稀土Er3+中4f电子跃迁的特征,证实了在980 nm泵浦的激发下,ZrF2-SiO2:Er3+ 在404、445 nm和525、548nm附近的蓝/绿可见波段上转换发光过程是激发态吸收(ESA)。

水热法合成稀土氟化物材料YLiF_4:Er,Tm,Yb的上转换发光特性

利用水热法合成了不同掺杂浓度Er3+ ,Tm3+ 和Yb3+ 的YLiF4 材料,研究了Er3+ ,Tm3+ 和Yb3+ 在材料中的光吸收,以及在980nm红外光激发下样品的上转换发光特性。实验发现,在980nm激光激发下,光功率为数10mW ,材料可以发出很强的白光。测量发现,蓝光来源于Tm3+ ,绿光来源于Er3+ ,而红光来源于Tm3+ 和Er3+ 的共同作用。通过分析输出光强与泵浦功率的双对数曲线,发现4 84nm蓝光发射,5 2 4和5 5 2nm绿光发射以及6 6 5nm红光发射均属于双光子过程,4 5 0nm蓝光和35 9nm紫外光属于三光子过程。分析发光机理属于协作敏化和声子辅助共振能量传递过程的结合。

螺旋藻对稀土铒离子的吸附特性研究

以螺旋藻为吸附剂,对模拟矿山废水中的稀土Er^(3+)进行吸附特性研究.研究了被处理液的pH值、螺旋藻的剂量、初始Er^(3+)浓度和吸附时间等因素对吸附过程的影响.通过Freundlich,Langmuir,Redlich-Peterson和Dubinin-Radushkevich等温吸附模型,以及伪一级、伪二级、Elovich方程和颗粒内扩散动力学模型,对该过程的吸附动力学和热力学规律进行探讨,以了解该吸附过程的机理.吸附结果显示:当被处理液的p H值为5、螺旋藻的剂量为2.0g/L、吸附温度为298K、初始Er^(3+)浓度为100mg/L和吸附时间为60min时,螺旋藻对模拟矿山废水中Er^(3+)的吸附去除率为90.73%,通过HNO_3解吸附,回收率可达97.12%,表明螺旋藻的吸附速率快、吸附和回收效果较为理想.研究表明:该过程的吸附动力学行为符合伪二级动力学模型(R^2>0.99),主要受化学吸附控制,且吸附等温线能较好用Langmuir方程进行模拟(R^2>0.9),属于自发吸热的吸附过程.