Gd_2O_3:Yb^(3+),Er^(3+)上转换纳米纤维的制备与表征

采用溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合制备了PVA/[Gd(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,将其进行热处理,得到Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.采用XRD、SEM、TG-DTA、FTIR和荧光光谱对样品进行了表征.结果表明:复合纳米纤维为无定型,Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3.复合纳米纤维的平均直径约为140nm,经过600℃焙烧后,获得了直径约60nm的Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.当焙烧温度高于600℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为81%.复合纳米纤维的红外光谱与纯PVA的红外光谱一致,600℃以上时,生成了Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.该纤维在980nm激光激发下发射出中心波长为522nm、560nm的绿色和659nm的红色上转换荧光,对应于Er3+离子的2H11/2/4S3/2→4Il5/2跃迁和4F9/2→4Il5/2跃迁.在Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维形成过程中,PVA分子起到了导向模板作用.PVA/[Gd(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维在热处理过程中,PVA分解挥发,稀土硝酸盐分解并氧化生成Gd2O3:Yb3+,Er3+纳米颗粒,这些纳米颗粒相互联结起来形成了Gd2O3:Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.

Gd_2O_3:Tm^(3+)-Yb^(3+)纳米晶粉体的制备及其上转换发光

用化学共沉淀法制备了Tm3+、Yb3+离子共掺杂的Gd2O3纳米晶上转换荧光粉体.XRD图和SEM表明样品在1000℃、1100℃、1200℃结晶状态良好,都是完整的立方相,制备的样品是纳米粉体.该粉体在波长976 nm(在LD激光器)激发下,观测到稀土离子的可见到近红外室温上转换发射.发光强度和激发功率关系的研究揭示了其光子吸收过程,Tm3+、Yb3+间的能量传递是该上转换发光的主要机制.以Gd2O3为基质掺杂Tm3+和Yb3+的产生的近红外上转换光表明纳米颗粒在生物标识和生物成像方面有着广阔的应用前景.

Gd_2O_3:Yb^(3+),Er^(3+)纳米粒子的本征红色上转换发光

采用溶胶凝胶法合成Gd_2O_3:Yb^(3+),Er^(3+).实验结果表明,在980nm激光激发下,Yb^(3+)含量仍为1mol%,仅当Er^(3+)含量增加时,样品发光颜色由绿色略向黄色区域移动;维持Er^(3+)含量为1mol%,样品上转换发光颜色随Yb^(3+)含量增加由绿色经黄色向红色区域移动.Gd_2O_3:Yb^(3+),Er^(3+)纳米粒子有望作为纯红色上转换发光材料应用于激光器,也可以用于生物荧光标记.