导读:本文包含了近红外发光论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:磷光,荧光粉,离子,剪裁,聚合物,量子,稀土。
近红外发光论文文献综述
张俊龙,宁莹莹,刘一苇,杨字舒[1](2019)在《近红外发光稀土配合物探针及应用》一文中研究指出稀土发光在照明、显示、激光、太阳能转换、生物成像领域有广泛应用。由于生物成像深度,近红外激光材料以及光纤通讯的重要需求,稀土近红外发光材料受到越来越多的重视1。近红外发光稀土离子的f-f跃迁能级差小,具有元素特征的近红外发射,易受到碳氢键,氧氢键等振动"淬灭",内量子产率低是长期存在的问题。因此,如何设计具有高量子产率的近红外稀土配合物是困扰该领域多年的基本化学问题。我们从传能效率和发光内量子产率两方面,实现近红外区域光物理性质的精准调控,优化稀土近红外发光的敏化过程,获得迄今为止最高量子产率的稀土(镱)配合物2,探索金属配合物在细胞成像、光动力治疗等领域的生物应用3。(本文来源于《稀土元素镧铈钇应用研究研讨会暨广东省稀土产业技术联盟成立大会摘要集》期刊2019-11-15)
刘姝婷,刘春光,张猛,杨健,祝汉成[2](2019)在《近红外发射Lu_2O_3∶Mn~(4+)荧光粉的制备及其发光特性》一文中研究指出采用高温固态烧结方法制备了具有不同Mn~(4+)离子掺杂浓度的Lu_2O_3∶x%Mn~(4+)荧光粉。应用X射线衍射、荧光激发和发射光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和发光动力学测量等手段研究了该荧光粉的微结构和发光特性与掺杂浓度的关系。实验结果表明,Mn~(4+)离子可掺杂到Lu_2O_3基质晶格中,在252 nm激发下,可观察到位于695 nm和712 nm的近红外发射峰,其分别来源于Mn~(4+)离子的2E→4A2和4T2→4A2的跃迁。当Mn~(4+)掺杂浓度为0. 1%时,可获得最大的发光强度。通过优化热处理条件(在空气气氛、1400℃温度下热处理5 h),可进一步提高Lu_2O_3∶0. 1%Mn~(4+)荧光粉的近红外发光强度和余辉性能。实验发现,经热处理的Lu_2O_3∶0. 1%Mn~(4+)样品中,Mn~(4+)离子占据了Lu_2O_3基质中的S6和C2两种格位;具有较长寿命的近红外发光来自占据S6格位Mn~(4+)离子的贡献,而具有较短寿命的近红外发光则来自占据C2格位Mn~(4+)离子的贡献。实验表明,经高温热处理的近红外发射Lu_2O_3∶Mn~(4+)材料余辉时间大于3 min,其在生物成像方面有潜在的应用前景。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年07期)
袁光辉,台玉萍,张永光[3](2019)在《Ce~(3+)-Nd~(3+)共掺Y_3Al_5O_(12)发光材料的合成及其近红外量子剪裁特性研究》一文中研究指出以高温固相法合成一系列Ce~(3+)-Nd~(3+)共掺Y_3Al_5O_(12)(YAG)发光材料.通过荧光光谱测试证明,在YAG基质中Ce~(3+)-Nd~(3+)之间发生宽谱高效近红外量子剪裁,能量传递机理为合作能量下转换.在460 nm波长激发下,Ce~(3+)离子吸收一个可见光子跃迁至5d_1能级,然后将自身能量传递给两个邻近的Nd~(3+),进而发射出两个近红外光子.对样品的荧光衰减曲线分析可知,Ce~(3+)-Nd~(3+)之间的量子效率高达177.8%.通过Ce~(3+)-Nd~(3+)之间的量子剪裁,可将太阳光谱中能量较高的紫外-可见波段转换为近红外波段,有利于太阳光谱更好地被晶硅太阳能电池吸收和利用.(本文来源于《河南师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期)
赵双易,王越,黄稳,金昊,黄沛文[4](2019)在《近红外量子点发光二极管用于模拟神经突触可塑性(英文)》一文中研究指出为了提高近红外发光二极管的性能,我们利用聚3-己基噻吩(P3HT)空穴迁移率高和对近红外光没有吸收的特点,将其作为器件的空穴传输层.实验发现,P3HT改善了基于硅量子点的近红外发光二极管的空穴/电子传输不平衡的现象.进一步地,将聚[9,9-二(3'-(N,N-二甲胺基)丙基)-2,7-芴-交-2,7-(9,9-二辛基芴)](PFN)作为中间层修饰P3HT,近红外硅量子点发光二极管的性能得到了更大改善,其外量子效率和功率效率分别达到了3.4%和4.4%.性能改善后的近红外硅量子点发光二极管可以用于模拟神经突触的可塑性,如短时程可塑性和长时程可塑性.(本文来源于《Science China Materials》期刊2019年10期)
郭佳豪[5](2019)在《基于N^O席夫碱辅助配体电子效应调控的近红外发光单核及双核铱配合物的构筑及其光电性能研究》一文中研究指出基于光致近红外发光的铱配合物而制备得到近红外有机/聚合物发光二极管(NIR-OLEDs/PLEDs)因既具备高电致近红外量子效率又有明显的弱效率滚降等特性而备受关注。在能实现光致近红外发光的铱配合物中,有[Ir(C^N)_2(N^O)]构型的单核铱配合物和[(C^N)_2-Ir(N^O)_2Ir-(C^N)_2]构型的双核铱配合物因N^O-辅助配体的电子效应能赋予近红外发光波长的调节和量子效率的调整研究而尚属空白。本论文选取氮杂环配体HC^N为主配体,利用有不同电子效应的单N^O/双N^O席夫碱为辅助配体,设计合成了系列新型近红外发光的[Ir(C^N)_2(N^O)]构型单核铱配合物和[(C^N)_2-Ir(N^O)_2Ir-(C^N)_2]构型双核铱配合物,首次深入研究了N^O-辅助配体的电子效应对铱配合物能带间隙的影响,并探索了其对近红外光致发光的辐射跃迁及非辐射跃迁等干扰而产生的光致发光性能(磷光寿命及量子产率)影响规律。同时,基于近红外发光的铱配合物物理掺杂于聚乙烯咔唑(PVK)而成功实现了其NIR-PLEDs器件创制。具体工作内容如下:首先,选取Hiqbt(1-(benzo[b]thiophen-2-yl)isoquinoline)为HC^N主配体,利用分子设计的四种苯胺型水杨醛衍生物(水杨醛,香草醛,5-溴-香草醛,3,5-二叔丁基-水杨醛)即系列单N^O席夫碱HL~n(n=1-4)为辅助配体,合成得到系列近红外发光(λ_(em)=708 nm)且有[Ir(C^N)_2(N^O)]构型的单核铱配合物[Ir(iqbt)_2(L~n)](n=1-4,1-4)。研究结果表明:不同辅助配体的电子效应对铱配合物能带间隙的影响较小;但是,其因决定性地影响辐射跃迁速率和非辐射跃迁速率而有效地实现了对近红外发光性能(磷光寿命及量子产率)的调控:对于配合物[Ir(iqbt)_2(L~1)](1),磷光寿命τ=1.38μs及量子产率Φ_(em)=0.15;对于配合物[Ir(iqbt)_2(L~2)](2),磷光寿命τ=1.50μs及量子产率Φ_(em)=0.10;对于配合物[Ir(iqbt)_2(L~3)](3),磷光寿命τ=1.30μs及量子产率Φ_(em)=0.12;对于配合物[Ir(iqbt)_2(L~4)](4),磷光寿命τ=1.46μs及量子产率Φ_(em)=0.11。其次,通过四种联苯胺型水杨醛衍生物(水杨醛,香草醛,5-溴-香草醛,3,5-二叔丁基-水杨醛)的系列双N^O席夫碱H_2L~n(n=5-8)辅助配体的分子设计,合成得到了近红外发光且有[(C^N)_2-Ir(N^O)_2Ir-(C^N)_2]构型的系列双核铱配合物[(iqbt)_2Ir-(L~n)-Ir(iqbt)_2](n=5-8,5-8)。研究结果表明:不同双N^O席夫碱H_2L~n(n=5-8)辅助配体对近红外发光波长调节和量子产率调整也具备相同的影响规律。除最大发射波长基本固定在λ_(em)=708 nm位置外,磷光寿命和量子产率决定于辅助配体不同官能团的电子效应([(iqbt)_2Ir-(L~5)-Ir(iqbt)_2](5):τ=1.50μs及Φ_(em)=0.10;[(iqbt)_2Ir-(L~6)-Ir(iqbt)_2](6):τ=1.59μs及Φ_(em)=0.05;[(iqbt)_2Ir-(L~7)-Ir(iqbt)_2](7):τ=1.42μs及Φ_(em)=0.07;[(iqbt)_2Ir-(L~8)-Ir(iqbt)_2](8):τ=1.57μs及Φ_(em)=0.08)。最后,利用单核铱配合物[Ir(iqbt)_2(L~n)](1-4)或双核铱配合物[(iqbt)_2Ir-(L~n)-Ir(iqbt)_2](5-6)为发光层客体,通过湿法成膜而制备两个系列NIR-PLEDs-Ⅰ及NIR-PLEDs-Ⅱ。同时针对[Ir(iqbt)_2(L~1)](1)有良好电致近红外发光性能的NIR-PLED-I-1器件的电子传输强化,通过引入促电子传输层TmPyPB(1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene)的器件优化,所得到的器件电致近红外发光性能表现为:λ_(em)=712 nm,外量子效率EQE高达1.81%,且效率滚降可以忽略不计(<2%)。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01)
周锦[6](2019)在《新型深红及近红外发光铱配合物的合成与光电性能研究》一文中研究指出深红及近红外有机发光材料在夜视显示、信息安全显示以及医疗等领域有着巨大的应用潜能。其中存在重原子效应的过渡金属配合物的理论量子效率可达到100%,且此类材料中以铱(Ⅲ)配合物及铂(Ⅱ)配合物的深红及近红外电致发光器件效率相对较高。同时,铂(Ⅱ)配合物由于中心铂原子的四面体构型以及相对长的磷光寿命,易形成π-π堆积作用而造成严重的效率滚降;而铱(Ⅲ)配合物由于中心铱原子的八面体六配位结构以及相对短的磷光寿命,其发光效率虽较铂(Ⅱ)配合物略低但效率滚降能明显得到缓解。因此本论文设计并合成了六种新型小分子铱(Ⅲ)配合物,并系统研究了分子结构与光物理性能的关系;同时,利用其中有较高量子产率的单核及双核铱(Ⅲ)配合物制备了近红外聚合物发光器件(NIR-PLEDs)。主要工作如下:(1)通过改变主配体共轭性的方式,即分别以1-(苯并[b]噻吩-2-基)-异喹啉(Hiqbt)和2,3-二苯基苯并[g]喹喔啉(Hdpbq)为主配体,以8-羟基喹啉(8-Hq)为辅助配体,合成了两个新型铱(Ⅲ)配合物[Ir(iqbt)_2(8-q)]和[Ir(dpbq)_2(8-q)]。通过对两种配合物光物理性质、氧化还原性质等进行系统研究,结果表明:在引入具有更大共轭结构的主配体Hdpbq后,可以有效实现发光波长的红移,其中配合物[Ir(iqbt)_2(8-q)]发光波长位于687nm(深红;Φ_(em)=0.16),[Ir(dpbq)_2(8-q)]发光波长位于786 nm(近红外;Φ_(em)=0.05),在发光波长红移的同时,磷光量子产率有所下降。(2)主配体不变,通过具有不对称结构的辅助配体实现双核化策略,即选择具有不对称结构的双β-二酮H_2btp为辅助配体,合成具有不对称结构的双核铱(Ⅲ)配合物[(iqbt)_2Ir-(btp)-Ir(iqbt)_2](λ_(em)=722 nm,Φ_(em)=0.15)及[(dpbq)_2Ir-(btp)-Ir(dpbq)_2](λ_(em)=781 nm,Φ_(em)=0.09);同时选择单β-二酮Hbtfa为辅助配体与二者进行对比,合成单核铱(Ⅲ)配合物[Ir(iqbt)_2(btfa)](λ_(em)=698 nm,Φ_(em)=0.08)及[Ir(dpbq)_2(btfa)](λ_(em)=776nm,Φ_(em)=0.05)。结果表明:具有不对称结构的双核铱(Ⅲ)配合物相比于单核铱(Ⅲ)配合物的发光波长均实现了一定程度的红移而表现为典型的近红外发光,同时量子产率也均有一定程度的提高。(3)选择具有较高量子产率的单核及双核铱(Ⅲ)配合物[Ir(iqbt)_2(btfa)]及[(iqbt)_2Ir-(btp)-Ir(iqbt)_2]作为客体,通过与PVK-OXD7共掺(PVK:聚(N-乙烯基)咔唑;OXD-7:1,3-双[5-(4-叔丁基苯基)-2-[1,3,4]恶二唑基]苯),制备了近红外聚合物发光器件(NIR-PLEDs)。器件电致发光性能结果表明:基于双核铱(Ⅲ)配合物[(iqbt)_2Ir-(btp)-Ir(iqbt)_2]的NIR-PLED(λ_(em)=720 nm)最大外量子效率3.11%及最大辐照度0.140 W/sr×m~2,均高于单核[Ir(iqbt)_2(btfa)]的NIR-PLED(λ_(em)=702 nm)最大外量子效率1.12%及最大辐照度0.047 W/sr×m~2,并且效率滚降程度均较低(<5%)。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01)
刘新颖[7](2019)在《基于红光及近红外发光铱配合物的设计合成及其生物成像应用研究》一文中研究指出随着生命科学的快速发展,生物光学成像技术成为实现对生物过程进行分子和细胞水平的重要研究手段。基于红光至近红外发光探针在生物光学成像中具有的优异的细胞渗透性,低细胞毒性和良好的抗漂白性等优点,本文以制备新型红光至近红外发光探针材料为目标。首先,以基于HC^N主配体与不同类型辅配体(HN^O)配位得到叁种近红外中性[Ir(C^N)2(N^O)]构型磷光铱配合物;其次,鉴于离子型铱配合物的亲水性优点,基于不同N^N辅配体合成得到红光至近红外发光离子型铱配合物;同时设计以离子型铱配合物作为磷光材料进行细胞成像。其主要内容如下:1、以Hdpbq(Hdpbq=2,3-diphenylbenzo[g]quinoxaline)(C^N)为主配体与叁种辅配体即(N^O)席呋碱HL~1(HL~1=(Z)-2-((phenylimino)methyl)phenol)、HL~2(HL~2=(E)-2-methoxy-6-((phenylimino)methyl)phenol)或HL~3(HL~3=(E)-2,4-di-tert-butyl-6-((phenylimino)methyl)phenol)在一定的条件下与Ir Cl_3·3H_2O反应,制备得到叁种新型中性近红外发光铱配合物[Ir(dpbq)2(L~1)]、[Ir(dpbq)2(L~2)]和[Ir(dpbq)2(L~3)]。光物理性质研究表明:不同辅配体的引入,近红外发光波长基本固定在λem=780 nm;但是,对于[Ir(dpbq)2(L~1)]:磷光寿命为1.47μs,量子产率为0.17;对于[Ir(dpbq)2(L~2)]:磷光寿命为1.64μs,量子产率为0.17;对于[Ir(dpbq)2(L~3)]:磷光寿命为1.87μs,量子产率为0.16。同时结合电化学性质及理论计算对其进行了研究。2、设计了不同主配体Hdbqx、Hiqbt、Hdpbq(Hdbqx=2,3-diphenylquinoxaline、Hiqbt=1-(benzo[b]thiophen-2-yl)isoquinoline)(C^N)和辅配体(N^N)4VBPY(4VBPY=2-(5-(4-vinylphenyl)pyridin-2-yl)pyridine)与Ir Cl_3·3H_2O及NH_4PF_6反应,制备出一系列红光至近红外发光离子型铱配合物[Ir(dpqx)_2(4VBPY)]+PF_6~-、[Ir(iqbt)_2(4VBPY)]~+PF_6~-和[Ir(dpbq)_2(4VBPY)]~+PF_6~-。光物理性质研究显示:[Ir(dpqx)_2(4VBPY)]+PF_6~-的磷光寿命为0.736μs(λem=630 nm),量子产率为0.19;[Ir(iqbt)_2(4VBPY)]~+PF_6~-的磷光寿命为0.452μs(λem=683 nm),量子产率为0.16;[Ir(dpbq)_2(4VBPY)]~+PF6)-的磷光寿命为0.224μs(λem=773 nm),量子产率为0.22。同时,研究了电化学性质。3、将叁种离子型铱配合物[Ir(dpqx)_2(4VBPY)]+PF_6~-、[Ir(iqbt)_2(4VBPY)]~+PF_6~-和[Ir(dpbq)_2(4VBPY)]~+PF_6~-应用于生物成像。首先通过MTT(3-(4,5-二甲基-2-噻唑)-2,5-二苯基溴化四氮唑)法检测叁种离子型铱配合物孵育的A549及Hep G2细胞的毒性大小。结果显示:在小于50μM浓度条件下,细胞存活率均大于80%,说明叁种离子型铱配合物具有低细胞毒性。其次,采用激光共聚焦扫描显微镜研究了叁种离子型铱配合物在A549活细胞中的发光成像。结果显示:离子型铱配合物[Ir(dpqx)_2(4VBPY)]+PF_6~-和[Ir(iqbt)_2(4VBPY)]~+PF_6~-能够专一性的染色细胞质,而配合物[Ir(dpbq)_2(4VBPY)]~+PF_6~-可能由于在DMSO/PBS缓冲液中较差的溶解性而比较没有观察到细胞内发光。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01)
仇克亮[8](2019)在《锗酸盐Mg_3Y_2Ge_3O_(12):Cr~(3+)的近红外发光及其性能调控》一文中研究指出本文采用高温固相法,合成了Mg3Y2Ge3O12:x Cr3+、Mg3Y2Ge3O12:0.03Cr3+,y Bi3+以及(Mg1-z Lnz)3Y2Ge3O12:0.03Cr3+(Ln=Zn,Ca)一系列近红外荧光粉。通过引入敏化剂、调控基质组分等手段改善样品的近红外发光特性。利用X射线衍射图谱、瞬态/稳态荧光光谱、热释光谱、余辉衰减曲线等表征手段对样品的性能进行了研究,得到了超宽近红外发射LED,同时样品具有良好的余辉特性。结果如下:(1)采用高温固相法合成了以Cr3+离子为激活剂,Mg3Y2Ge3O12为基质的近红外宽谱发射荧光粉材料。系统的研究了基质Mg3Y2Ge3O12的基本结构及相关性质,同时对样品Mg3Y2Ge3O12:x Cr3+的晶体结构、发光特性、激活离子占位、结晶性、粒度分析、晶体场环境变化等进行了研究。首先通过X射线光电子能谱分析确定了Cr在基质中的价态为正叁价。然后以Mg3Y2Ge3O12为初始结构,通过Rietveld结构精修对Cr3+离子在基质Mg3Y2Ge3O12中的占位情况进行了详细研究。Mg3Y2Ge3O12:x Cr3+在波长为436 nm光的激发下可以获得650 nm-1200 nm的近红外宽谱发射(4T2→4A2)。随着Cr3+离子浓度的增加光谱持续红移、半峰宽持续拓宽。基于Cr3+离子格位分析,通过增加Cr3+离子浓度调控晶体场强度并构造新的发光中心,进而改善其发光性能。从实验结果中可以得到,随着Cr3+浓度增大,Cr3+离子的发光强度出现了二次增强,且光谱主峰红移至811 nm,光谱半峰宽拓宽至226 nm。通过结构分析,将其归因于Mg2+与Ge4+产生了阳离子反转,出现了新的发光中心。最后结合广泛应用的蓝光LED芯片Ga N以及样品Mg3Y2Ge3O12:0.40Cr3+封装成近红外LED,其半峰宽可达到260 nm,光电效率和光功率分别约为6.6%和5.9 m W。(2)选择Bi3+离子作为敏化剂,采用高温固相法合成了Mg3Y2Ge3O12:y Bi3+和Mg3Y2Ge3O12:0.03Cr3+,y Bi3+一系列荧光粉材料。首先,通过XRD图谱、荧光光谱分析了在样品Mg3Y2Ge3O12:y Bi3+中Bi3+离子的占位情况以及发光特性。通过计算分析了Bi3+离子的电子跃迁分别来自1S0→3P1、1S0→1P1和金属-金属电荷转移(MMCT)。在样品Mg3Y2Ge3O12:0.03Cr3+,y Bi3+中引入Bi3+离子作为敏化剂,通过XRD图谱、荧光光谱、寿命衰减曲线、热释光谱以及余辉特性分析了样品的发光特性。随着Bi3+离子浓度的增加,Bi3+离子向Cr3+离子能量传递越来越明显,从而提高了Cr3+离子的发光强度。由于随着Bi3+离子的引入,形成了缺陷Bi Mg˙,同时Bi3+可以俘获电子形成电子陷阱Bi2+(Bi3++e-)。Bi Mg˙和Bi2+(Bi3++e-)都可以在紫外灯(254 nm)辐照下储存电子。样品在紫外灯辐照后会产生余辉发光现象,余辉时间可以达到5400 s。因此,共掺敏化剂Bi3+可以有效提高近红外发光强度并使材料获得余辉特性。(3)为了进一步改善样品的发光特性,采用了调控基质组分的方式进行实验。通过高温固相法合成了样品(Mg1-x Lnz)3Y2Ge3O12:0.03Cr3+(Ln=Zn,Ca)。通过XRD结构精修、荧光光谱、寿命、缺陷、余辉等分析了Zn/Ca的引入对Cr3+离子发光性能的影响。随着Zn的含量的增多导致Cr3+离子发光强度增强同时光谱红移(776 nm→830 nm)、半峰宽展宽(189 nm→227 nm),样品的余辉时间可以达到4000 s;随着Ca含量的增加,Cr3+的发光强度出现了明显的增强,其增幅要优于Zn对基质的调控,同时光谱蓝移(776 nm→753 nm)、半峰宽变窄(189 nm→136 nm),其余辉时间可以达到4小时。通过计算分别得到样品(Mg1-z Znz)3Y2Ge3O12:0.03Cr3+中的陷阱深度为0.23 e V,样品(Mg1-z Caz)3Y2Ge3O12:0.03Cr3+中陷阱深度0.67 e V。(本文来源于《河北大学》期刊2019-06-01)
边晓敏[9](2019)在《稀土离子激活K_2YF_5的近红外发光特性及能量传递机制的研究》一文中研究指出为了缓解能源危机,减少传统能源对环境的恶劣影响,太阳能因为具有可再生、绿色、无污染的显着优势受到了人们的持续关注研究。目前,在光伏市场中起主导作用的是单晶或多晶硅基太阳能电池,但光电转换效率低的缺点严重限制了硅基太阳能电池的商用生产和市场应用。光电转换效率低下主要是因为太阳能电池与太阳光谱之间存在响应失配现象,不能与太阳能电池响应范围契合的光子能量不能被利用即能量低于禁带宽度的太阳能光子完全不能被吸收,能量过高的太阳能光子也不能被完全利用,大量的能量会通过晶格振动的方式损失。通过修饰太阳能光谱从而提高基于硅太阳能电池光电转换效率的想法应运而生,利用下转换发光材料进行光谱调制的原理是通过将一个高能量的紫外-可见太阳能光子转换成能被硅基太阳能电池有效吸收利用的一个或多个低能量的近红外光子,大大降低了无辐射弛豫导致的能量损耗,于是增强了硅基太阳能电池对太阳能量的转换效率。因此,下转换发光材料一直都是各个领域的研究热点。当前关于下转换和量子剪裁发光材料的研究内容越来越广泛和深入,其中稀土离子间的能量传递是发光现象中一种非常普遍的物理过程,而且发光效率作为发光材料的重要指标,与稀土离子间的能量传递途径和能量传递效率有着不可分割的联系,所以研究稀土离子在不同基质中的能量传递过程的意义非常重大。在涉及能量传递的研究报道中,对如Ce~(3+),Yb~(3+)或Nd~(3+),Yb~(3+)或Ho~(3+),Yb~(3+)等稀土掺杂的发光材料中,关于稀土离子间能量传递机理的认识尚不统一和明确,理论体系尚不健全。本文采用水热法成功制备了一系列以K_2YF_5为基质,掺杂不同种类稀土离子的近红外发光材料样品。分别对材料的晶体结构、发光特性和能级寿命衰减曲线进行测试与分析,探究了稀土离子之间的能量传递机制,详细的研究内容如下:1.采用水热法制备了一系列材料K_2YF_5:Nd~(3+)和K_2YF_5:Nd~(3+),Yb~(3+)。通过测试材料K_2YF_5:Nd~(3+)和K_2YF_5:Nd~(3+),Yb~(3+)的激发、发射光谱和Nd~(3+4)D_(3/2)能级和~2P_(3/2)能级的寿命衰减曲线,研究了Nd~(3+)-Yb~(3+)之间的能量传递机理。结果表明关于Nd~(3+4)D_(3/2)和~2P_(3/2)能级,一方面在相邻Nd~(3+)离子间不能发生交叉驰豫能量传递或能量迁移过程;另一方面大部分激发到Nd~(3+4)D_(3/2)和~2P_(3/2)能级的电子会快速无辐射弛豫到~4F_(3/2)能级,证明在材料K_2YF_5:Nd~(3+),Yb~(3+)中,Nd~(3+)离子~4F_(3/2)能级与Yb~(3+)离子~2F_(7/2)能级之间存在的交叉驰豫能量传递过程占主导地位,同时提出了能量传递过程的第一步是从Nd~(3+)(~4G_(9/2)→~4F_(3/2))到Yb~(3+)(~2F_(7/2)→~2F_(5/2))能级对间发生的交叉驰豫能量传递。2.采用水热法制备了掺杂不同浓度稀土离子的样品K_2YF_5:Ho~(3+)和K_2YF_5:Ho~(3+),Yb~(3+),测试样品的荧光光谱和发光衰减曲线,探究Ho~(3+)-Yb~(3+)内部的能量传递过程。样品K_2YF_5:Ho~(3+)的激发、发射光谱反映了Ho~(3+)离子的发光特征,对比K_2YF_5:Ho~(3+),Yb~(3+)的激发、发射光谱,提出从Ho~(3+)(~5G_5→~5F_5)到Yb~(3+)(~2F_(7/2)→~2F_(5/2)),Ho~(3+)(~5F_5→~5I_7)到Yb~(3+)(~2F_(7/2)→~2F_(5/2))的能量传递途径以及从Ho~(3+)(~5F_4/~5S_2→~5I_6)到Yb~(3+)(~2F_(7/2)→~2F_(5/2))的能量传递过程。分别监测在359 nm和451 nm激发下的Ho~(3+5)F_4/~5S_2能级的衰减曲线,证明了从Ho~(3+)(~5F_4/~5S_2→~5I_6)到Yb~(3+)(~2F_(7/2)→~2F_(5/2))的能量传递路径。此外,第一次通过测试样品K_2YF_5:Ho~(3+),Yb~(3+)的Ho~(3+5)I_6能级(1198 nm)和Yb~(3+2)F_(5/2)能级(974 nm)的寿命衰减曲线揭示了Yb~(3+2)F_(5/2)能级与Ho~(3+5)I_8能级间存在能量回传,提出可能存在从Yb~(3+2)F_(5/2)能级到Ho~(3+5)I_6能级的上转换能量传递过程。3.由于4f能级间跃迁是宇称禁戒的,为了提高材料对具有高能量太阳能光子的吸收率,本论文通过掺杂在紫外-可见光部分有很大吸收截面的Ce~(3+)离子来增大样品的吸收效率。采用水热法成功制备了一系列样品K_2YF_5:Ce~(3+)和K_2YF_5:Ce~(3+),Yb~(3+)。通过测试激发、发射光谱,了解了样品的发光特征;分析荧光衰减曲线随Yb~(3+)离子浓度和温度的变化趋势,揭示了Ce~(3+)-Yb~(3+)离子对在基质K_2YF_5中是借助Ce~(4+)-Yb~(2+)电荷迁移态(CTS)实现的能量传递,进一步通过计算得到能量传递效率和激活能。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)
张凯蒙[10](2019)在《基于近红外发光的铱配合物共价键合于聚烯烃咔唑类杂化材料的开发及其光电性能研究》一文中研究指出目前,近红外发光的铱金属配合物由于稳定性好、高发光效率及微秒级磷光寿命等而备受关注。同时,就其物理掺杂于有机聚合物的近红外聚合物发光二极管(NIR-PLEDs)应用而言,存在铱配合物客体与有机聚合物主体之间的相分离、局部浓度光淬灭等不足而导致电致近红外发光的效率低下及效率滚降严重。针对上述“瓶颈”问题,本论文着力于将近红外发光的铱配合物共价键合于有机聚合物骨架而实现发色团“分子”意义上的均匀分散。并且,在确保优良光物理性能前提下,尝试了键合型聚合物近红外发光材料的NIR-PLED器件创制。主要的研究内容如下:(1)通过引入氮杂环配体Hiqbt(1-(benzo[b]thiophen-2-yl)isoquinoline)为主配体,苯乙烯基功能化的席呋碱类配体4-VB-HPLP((E)-4-(4-vinylbenzene)-2-((phenylimino)methyl)phenol)或3-VB-HPLP((E)-4-(3-vinylbenzene)-2-((phenylimino)methyl)phenol)为辅助配体,分别得到近红外发光的铱金属配合物[Ir(iqbt)_2(4-VB-PLP)]及[Ir(iqbt)_2(3-VB-PLP)],同时,在结构表征基础上,研究了其光物理性能。(2)鉴于聚乙烯咔唑(PVK)优良的物理性能及强空穴传输能力,将近红外发光的苯乙烯基功能化铱配合物单体[Ir(iqbt)_2(4-VB-PLP)]与NVK(N-乙烯基咔唑)自由基共聚合,得到具有近红外发光的键合型高分子杂化材料Poly(NVK-co-[Ir(iqbt)_2(4-VB-PLP)])。同时,采用湿法成膜工艺,分别以[Ir(iqbt)_2(4-VB-PLP)]物理掺杂于PVK的掺杂型高分子杂化材料及键合型高分子杂化材料Poly(NVK-co-[Ir(iqbt)_2(4-VB-PLP)])为发光层制备NIR-PLEDs,并对比研究了其电致近红外发光性能。(3)为了进一步明确键合型高分子杂化材料的共聚合工艺对其NIR-PLED电致近红外发光性能的改善意义,就近红外发光的苯乙烯基功能化铱配合物单体[Ir(iqbt)_2(3-VB-PLP)]与NVK分别开展自由基共聚合和可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合而得到两种不同类型的键合型高分子杂化材料。同时,就其为发光层而制备NIR-PLEDs,并深入研究共聚合工艺对电致近红外发光器件性能的影响。(本文来源于《西北大学》期刊2019-05-01)
近红外发光论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
采用高温固态烧结方法制备了具有不同Mn~(4+)离子掺杂浓度的Lu_2O_3∶x%Mn~(4+)荧光粉。应用X射线衍射、荧光激发和发射光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和发光动力学测量等手段研究了该荧光粉的微结构和发光特性与掺杂浓度的关系。实验结果表明,Mn~(4+)离子可掺杂到Lu_2O_3基质晶格中,在252 nm激发下,可观察到位于695 nm和712 nm的近红外发射峰,其分别来源于Mn~(4+)离子的2E→4A2和4T2→4A2的跃迁。当Mn~(4+)掺杂浓度为0. 1%时,可获得最大的发光强度。通过优化热处理条件(在空气气氛、1400℃温度下热处理5 h),可进一步提高Lu_2O_3∶0. 1%Mn~(4+)荧光粉的近红外发光强度和余辉性能。实验发现,经热处理的Lu_2O_3∶0. 1%Mn~(4+)样品中,Mn~(4+)离子占据了Lu_2O_3基质中的S6和C2两种格位;具有较长寿命的近红外发光来自占据S6格位Mn~(4+)离子的贡献,而具有较短寿命的近红外发光则来自占据C2格位Mn~(4+)离子的贡献。实验表明,经高温热处理的近红外发射Lu_2O_3∶Mn~(4+)材料余辉时间大于3 min,其在生物成像方面有潜在的应用前景。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
近红外发光论文参考文献
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[9].边晓敏.稀土离子激活K_2YF_5的近红外发光特性及能量传递机制的研究[D].太原理工大学.2019
[10].张凯蒙.基于近红外发光的铱配合物共价键合于聚烯烃咔唑类杂化材料的开发及其光电性能研究[D].西北大学.2019