Tm^(3+)高掺杂的NaYF_(4)纳米颗粒制备与发光性能研究

为了研究Tm^(3+)高掺杂浓度下NaYF_(4)纳米颗粒的上转换发光性能,采用热分解法合成了六方相的NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Tm^(3+)(20%/8%)纳米颗粒,并用X射线衍射对其结构进行了表征,用透射电子显微镜对其形貌和大小进行了表征.通过搭建上转换光谱测试系统,研究了在980 nm激光激发下NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Tm^(3+)纳米颗粒的上转换发光光谱,并分析了其发光机制.通过计算475,513,650,744,805 nm处发光强度与激发光功率间的依赖关系,证明了其上转换发光过程为双光子过程.

ZnWO_4:Tm^(3+)单晶的上转换研究

上转换发光的本质是一种反斯托克斯发光。由于可以用低能量的长波长光激发获得能量较高的短波长光 ,因此作为紧凑高效短波长的固体激光器的工作物质 ,上转换材料的前景十分看好。在实验室中用丘克拉斯基法成功地生长出了质量较好的单晶 ,名义掺杂浓度分别为 0 .2 %、0 .5 %和 1 .0 % (摩尔比 )。对样品进行了系统的光谱测试。从吸收谱可以看出 :样品的吸收峰位于 80 7nm( 3 H63 H4)左右 ,且谱线较宽。与吸收峰长位于 75 0nm ,谱线线宽Δλ =4nm的YAG :Tm3 +单晶相比 ,可以看出 :ZnWO4:Tm3 +更适合于激光二极管泵浦。值得注意的是基底在40 0nm左右的光吸收较强 ,退火可以在一定程度上消除基底的影响。对样品的荧光强度测试表明 :在 80 7nmLD泵浦下 ,样品主要有三个上转换荧光峰 ,分别位于 40 5、486和 6 95nm左右 ,其中以 6 95nm的峰为最强。荧光强度受出入射方向影响较大 ,在a轴方向接受时光的强度为最大 ,而且受激发方向影响较小。还测定了样品的荧光 ( 6 95nm)强度与激发功率之间的关系—线性关系。

白光LED用YVO_(4)∶Tm^(3+)蓝色荧光粉的制备及发光性能

白光LED是指稀土掺杂的荧光粉被蓝光芯片或紫外芯片激发后获得各种室温发白光的器件。该种光致发光的实现方式是一种新型全固态照明光源,具有节能、环保及绿色照明等优点,被誉为第四代照明光源。对于现代设施农业,480~500nm之间的蓝光有一种调整植物节律的作用,对植物生长是有益的。蓝光在绿色植物的光合作用和光形态中起着重要的作用,绿色植物通过叶绿素、胡萝卜素、叶黄素和光敏素来捕获太阳光进行光合作用,适合植物生长的LED灯可提高光合作用效率,但传统的光源由于光质问题难以调节光波长,在这种情况下,需要将太阳光谱成分中380 nm以下的紫外光转换成蓝光,可提高作物光能利用率。所以,高光效、高热稳定性蓝色荧光粉已成为全光谱照明、光生态农业等领域的重要材料。蓝色荧光材料在近紫外(NUV)芯片激发的白光用发光二极管(W-LED)的制造中起重要作用。采用高温固相法制备YVO_(4)∶Tm^(3+)蓝色荧光粉,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪等检测手段对样品的物相结构、表观形貌及发光性能进行表征分析。结果表明:通过高温固相法1100℃下煅烧2 h可以制备出YVO_(4)∶Tm^(3+)蓝色荧光粉,粉体呈2μm左右的球形,激发峰位于319 nm紫外区域,发射峰位于479 nm蓝光区域,样品色坐标位于(0.1044,0.1224),是一种有望应用于白光LED的蓝色荧光粉。

细胞色素P450 3A4基因C239S突变体稳定表达Flp-In^(TM)CHO细胞系的建立

目的构建稳定表达细胞色素P450家族3亚家族A成员4(CYP3A4)的C239S突变体(CYP3A4-C239S)的Flp-In^(TM)CHO细胞系。方法使用Lipofectamine2000转染试剂将pcDNA5/FRT-CYP3A4-C239S突变型重组质粒和pcDNA5/FRT-空质粒转染至Flp-In TM CHO细胞,潮霉素B(500 g/L)进行稳定筛选,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)、蛋白质免疫印迹(Western blot)检测细胞中CYP3A4-C239S的mRNA和蛋白表达,采用黄曲霉素B1(AFB1)细胞毒性实验检测细胞活性。结果与Flp-In^(TM)CHO-空质粒组相比,Flp-In^(TM)CHO-3A4-C239S组的CYP3A4-C239S mRNA和蛋白表达水平均显著增加(P<0.001),AFB1细胞毒性实验显示,CYP3A4-C239S细胞组对AFB1的毒性敏感度显著增加(P<0.001)。结论成功构建了稳定表达CYP3A4-C239S的Flp-In^(TM)CHO细胞系,且为后续研究CYP3A4突变对药物代谢的影响支撑基础。

ZnWO_4∶Er^(3+),Yb^(3+)纳米棒的制备及发光性能

采用水热法以聚乙二醇为分散剂合成了Er3+,Yb3+共掺的ZnWO4纳米棒。X射线衍射、透射电子显微镜分析结果表明:所得产物为直径约20nm的ZnWO4纳米棒。在激发波长为980nm的半导体激光器做光源激发下,确定样品的3个发射峰的发光中心位于532、553和656nm,分别对应于铒离子2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2的跃迁。

共沉淀法制备Y(P,V)O_4∶Tm^(3+)荧光粉及其光致发光

采用氨水、双氧水和磷酸氢二铵溶液作沉淀剂,通过共沉淀法制备出Y(P,V)O4∶Tm3+荧光粉,利用XRD、SEM、紫外以及真空紫外激发下的发射光谱对其进行研究。结果表明:共沉淀法制备的Y(P,V)O4∶Tm3+荧光粉的颗粒形貌好,在147nm真空紫外光和254nm紫外光激发下,荧光粉发射主峰位于476nm,色坐标范围为: 0. 167≤x≤0. 200; 0. 146≤y≤0. 183。从这些结果来看,Y(P,V)O4∶Tm3+体系还不能满足实际应用的要求,仍需进一步的深入研究以改善其性能。

共沉淀法制备NaYF_4∶Tm^(3+),Yb^(3+)的上转换发光

通过共沉淀法制备Tm3+和Yb3+掺杂的NaYF4上转换发光材料。其中Tm3+和Yb3+的摩尔分数分别为0.01%,0.1%。在室温下测试了NaYF4∶Tm3+,Yb3+材料在300～1 100 nm的吸收光谱。利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)测试了合成材料的物相结构和微观形貌。结果表明:NaYF4∶Tm3+,Yb3+材料为六方相晶体,其颗粒大小约为50～60 nm,产物结晶良好,含有少量杂相。在798 nm近红外光激发下,测试了样品的上转换发光光谱。观察到了蓝、绿色上转换发光。讨论了上转换发光的可能机理,蓝光主要来源于Tm3+的激发态1G4到基态3H6的跃迁,绿光来源于Tm3+的1D2→3H5跃迁。

表面活性剂对水热合成纳米ZnWO_4∶Eu^(3+)性能的影响

分别以乙二醇(EG)、丙三醇(Gly)、聚乙二醇-10000(PEG-10000)和十二烷基磺酸钠(SDS)为表面活性剂,采用水热法制备了ZnWO4∶Eu3+纳米棒,通过X射线粉末衍射仪、红外光谱、扫描电子显微镜和荧光分光光度计等分析表征了样品的物相结构、形貌和发光性能。结果表明:ZnWO4∶Eu3+红色荧光粉均为黑钨矿纯相;不同表面活性剂存在下所得样品颗粒基本呈短棒状,但长径比不同,Gly存在下所得棒状颗粒的长径比较小,粒度分布比较均匀,而以EG、PEG-10000和SDS为表面活性剂所得样品的长径比略大,粒度分布不均匀;ZnWO4∶Eu3+荧光粉的主峰位于616 nm处,归属于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁;添加不同的表面活性剂对荧光粉的激发峰和发射峰的强度影响很大,其强度大小顺序为:I PEG-10000>I SDS>I EG>I Gly。

蓝色荧光材料GdVO_4:Tm^(3+)的燃烧法合成及表征

采用燃烧法合成了蓝色荧光纳米晶GdVO4:Tm3+粉体。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及荧光光度计等方法对GdVO4:Tm3+的物相结构、形貌粒度、发光性质等进行了研究。结果表明:所得产物为单一的四方相结构,晶粒尺寸小于70nm。GdVO4:Tm3+能够被240~350nm的紫外光激发,在320nm波长紫外光激发下发出波长为472nm的明亮蓝光;退火温度为1000℃,Tm3+掺杂摩尔浓度在0.4%时得到的GdVO4:Tm3+纳米晶的发光特性最好。

Tm^(3+)掺杂CdWO_4单晶的发光特性

用坩埚下降法生长获得了尺寸为φ25 mm×90 mm、Tm2O3初始掺杂摩尔分数为0.5%的CdWO4单晶。晶体的颜色由上部血红色逐渐加深至下部的黑褐色。对不同部位的晶体薄片进行800℃的氧化处理,测定了处理前后不同部位的吸收光谱和FTIR红外光谱。经氧气退火处理后,由于氧空位缺陷减少,晶体的颜色明显变淡。在吸收光谱中观测到421,684,805 nm的吸收带。其中421 nm的吸收峰随退火温度的升高而逐步减弱,经800℃处理后基本消失。在808 nm激光二极管激发下,观察到中心波长为1.5μm和1.8μm的荧光发射,分别对应于Tm3+的3H4→3F4,3F4→3H6的能级跃迁。

ZnWO_4:Cr^(3+)晶体的光谱

采用提拉法生长出不同掺杂浓度的ZnWO_4:Cr^(3+)单晶.该材料在912nm处形成宽带荧光发射.激发峰随掺杂浓度的加大而向短波方向移动.在发射带晶体的吸收低,有可能作为在800—1000nm可调谐激光工作介质.

YVO_4∶Tm^(3+)的真空紫外发光性能(英文)

通过高温固相反应合成YVO4∶xTm(x=0.001,0.003,0.005,0.007,0.01,0.03,0.05)蓝色系列粉末状发光材料。经X射线衍射分析产物为单相,属四方锆英石结构,其结果与JCPDS标准卡(72-0861)相符。检测了材料的真空紫外激发光谱和发射光谱。YVO4∶xTm的真空紫外激发光谱在120~350 nm范围内为连续的带状峰,在155 nm和333 nm附近有明显的峰值。在155 nm激发下,YVO4∶xTm的发射光谱由两部分组成,其中主发射峰在474 nm附近呈一尖锐的线状,来自Tm3+的1G4→3H6跃迁;在650 nm左右有一弱发射峰,来自Tm3+的1G4→3H4跃迁。另外,还有一较弱的带状发射,中心位于540 nm左右,来自样品的VO3-4离子的宽带发射。随着Tm3+摩尔分数x由0.001增加到0.005,Tm3+发射光谱强度逐渐增加到最大值。之后随着x继续增加,发射光谱强度逐渐下降,呈现明显的浓度猝灭现象。通过对YVO4∶xTm的光谱分析及其发光机理进行推导,认为YVO4∶Tm3+在紫外及真空紫外激发下,是一种具有较高发光效率以及色纯度较好的蓝色发光材料。

Yb^(3+)/Tm^(3+)掺杂的NaY(WO_4)_2纳米晶的制备及发光特性

以聚乙二醇为配位剂,用水热法制备出纳米级上转换发光粉Yb3+和Tm3+共掺杂的NaY(WO4)2。研究了不同cYb/cTm对上转换发光强度的影响,实验表明当cYb/cTm=5∶1时,上转换发光强度最强。用XRD,SEM确定了Yb3+和Tm3+共掺杂的NaY(WO4)2是四方晶系,其粒径在25~35 nm范围,且分散均匀。用980 nm半导体激光器(LD)对其进行激发,在室温下观察到了365 nm附近紫外发射峰、456 nm,476 nm附近的蓝光发射峰和648 nm附近的红光发射峰,分别对应于Tm3+离子的1D2→3H6,1D2→3F4,1G4→3H6和1G4→3F4的跃迁。根据泵浦功率与发光强度的关系得出紫外发射峰、蓝光和红光发射均为双光子过程。

Yb^(3+)/Tm^(3+)∶KLa(MoO_4)_2激光晶体的生长与光谱特性研究

采用顶部籽晶提拉法生长出了Yb3+/Tm3+∶KLa(MoO4)2双掺杂激光晶体,单晶体尺寸达到15 mm×27mm。测试并分析了室温下的吸收光谱,计算出了各跃迁能级对应的吸收截面。利用J-O理论计算出了Yb3+/Tm3+∶KLa(MoO4)2中Tm3+掺杂离子的J-O强度参数。

共沉淀法制备GdVO_4:Tm^(3+)蓝色荧光粉及其发光性能

采用共沉淀法制备了GdVO4:Tm3+蓝色荧光粉,通过差热-热重(TG-DSC)分析仪,X射线粉末衍射仪、扫描电镜(SEM)及荧光分光光度计研究了前驱体晶化行为及不同制备条件对荧光粉晶体结构、颗粒形貌及发光性能的影响。研究表明:所得前驱体已有GdVO4:Tm3+晶体形成,但结晶度较低。沉淀剂的滴定速度对荧光粉体的形貌和发光性能均有影响,较合适的滴定速度为8.0mL/min。实验所得GdVO4:Tm3+荧光粉的激发光谱为位于200～350nm的宽带,主激发峰位于270nm左右,发射光谱波长位于476nm处,呈明亮的蓝光。

不同掺杂浓度的NaGdF_4∶Ho^(3+),Tm^(3+),Yb^(3+)发光粉的上转换发光

采用水热法制备了掺杂不同比例Ho3+/Tm3+和不同Yb3+浓度的Na Gd F4∶Ho3+,Tm3+,Yb3+上转换发光粉,对其结构和上转换发光性能进行了表征。XRD研究结果表明:所有的样品均为六方结构Na Gd F4。980 nm红外光激发下,稀土掺杂的Na Gd F4发光粉显示分别来自于Ho3+离子5S2,5F4(Ho)→5I8(Ho)跃迁发射的绿光,5F5(Ho)→5I8(Ho)跃迁发射的红光,5S2,5F4(Ho)→5I7(Ho)跃迁发射的近红外光;来自Tm3+离子1D2(Tm)→3F4(Tm)和1G4(Tm)→3H6(Tm)跃迁发射的蓝光,1G4(Tm)→3F4(Tm)跃迁发射的红光,3H4(Tm)→3H6(Tm)跃迁发射的红外光。研究了Ho3+/Tm3+比例和Yb3+浓度对发光粉上转换发光性能的影响,并讨论了体系的上转换发光机制。计算的发光粉色坐标显示:掺杂Ho3+/Tm3+比例和Yb3+浓度的变化能调控样品上转换发光颜色。

NaYF_4:Eu^(3+),Tm^(3+),Yb^(3+)材料中Stokes和反Stokes发光研究

合成了Eu3+,Tm3+和Yb3+掺杂的NaYF4材料。360 nm光激发呈蓝色发光,峰值位于452 nm,对应Tm3+的1D2→3F4跃迁;395 nm光激发呈橙色发光,峰值位于591 nm,对应Eu3+的5D0→7F1跃迁;409 nm光激发呈红色发光,峰值位于613 nm,对应Eu3+的5D0→7F2跃迁;980 nm光激发呈蓝色和红色发光,发光峰位于474和646 nm。蓝光来源Tm3+的1G4→3H6跃迁,红光来源Tm3+的1G4→3F4跃迁。在双对数曲线中,蓝光474 nm和红光646 nm的斜率分别为2.1和2.4,在980 nm光激发下,蓝光和红光发射都是双光子过程。还研究了材料的吸收光谱,并利用X射线衍射,扫描电镜测试了材料的物相结构和微观形貌。结果表明:NaYF4∶Eu3+,Tm3+,Yb3+材料具有较规则的六方相结构,结晶良好。

ZnWO_4:Cr^(3+)的组分和晶胞参数研究

用光谱法测定了不同掺杂浓度的ZnWO_4:Cr^(3+)体系中Cr^(3+)离子的有效分凝系数;利用X射线分析研究了不同组分的ZnWO_4:Cr^(3+)晶体的晶胞参数变化;确定在掺Cr_2O_3量为0.05％时,晶胞体积最小。

基于TMS320DM6437的4通道视频数据的高速传输

采用TMS320DM6437处理器和TVP5158视频解码器为主器件,在无需外加时序控制下,可实现器件的无缝连接并完成4路视频信号的采集。采集到的4通道模拟信号解码后压缩成1路复合视频数据流并输入到DSP视频前端,DSP处理器需将复合数据流分离成4个单路信号,以供显示图像信息,此过程伴随大量的数据搬移。实验结果表明:通过DSP库函数读取并搬移图像数据速度慢,图像实时性能差;而采用EDMA3传输方式能很好地实现大量视频数据的快速搬移,使得图像实时显示速度可达到23.2 f/s(帧/秒),较传统方法在系统实时性能方面提升了22.5%,从而满足视频信号处理系统的高速实时性要求。

Tm^(3+)掺杂的NaYF_4微米颗粒中强烈的单带下转换荧光发射

采用柠檬酸钠辅助的水热方法合成了一系列具有不同长径比的Tm3+掺杂的β-NaYF4(NaYF:Tm3+)微米棒(盘).通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),能量色散X射线荧光光谱(EDX),傅里叶变换红外(FTIR)光谱和激光光谱学等手段对所制备的系列β-NaYF4微米棒(盘)进行了表征.XRD和SEM分析表明β-NaYF4微米棒(盘)的长径比依赖于前驱液的pH值,随着前驱液的pH值的增加,从长棒逐渐过渡到六角盘.光谱测量结果表明:一系列NaYF4:Tm3+微米晶体在656 nm脉冲激光选择激发下,均获得了强烈的单带近红外下转换荧光发射.系统研究了激发波长、环境温度和颗粒长径比对NaYF4:Tm3+微米晶体中单带近红外荧光强度的调控.结果表明:颗粒长径比越大,荧光强度越强.进一步探索了颗粒长径比调控的荧光增强机理,并提出了基于长径比控制的缺陷空位机理.