上转换发光基本知识精品PPT课件

1959 年 Bloembergen 等人提出的 ,其原理是 同一个离子从基态能级 通过连续的多光子吸收 到达能量较高的激发态 能级的一个过程。
连续能量转移( SET ) ，一般发生 在不同类型的离子之间
交叉驰豫( CR) ，CR可以发生在相 同或不同类型的离子之间
合作上转换 ( CU) ，发生在同时位 于激发态的同一类型的离子之间
优点：所需温度低、生成过程容易控制、合成材料晶相 好，物相均匀，产率高。
应用：合成了多种上转换材料：NaYF4：Ho3+、Tm3+、 Yb3+，YLiF4：Er3+、Tm3+、Yb3+，KZnF3:Er3+、Yb3+等
（三）溶胶-凝胶法 用含高化学活性组分的化合物前驱体, 在液相下
将这些原料均匀混合, 并进行水解、缩合反应, 在溶液中 形成稳定的透明溶胶体系。溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合, 形成三维网络结构的凝胶, 凝胶经干燥、烧结得到所需产 品[17]。是一种湿化学合成法。
料，可精确控制粒子的成核和长大，得到粒度可控、 分
散性较好的粉体材料 缺点：影响因素多、形成分散粒子的条件苛刻、沉淀剂容易 作
为杂质混入沉淀物、各成分分离困难、沉淀剂不溶于 水、
对多组分制备有一定的局限性等。
应用：
a、以氨水为沉淀剂，制备出性能良好的Er3+：Y2O3上转 换发光纳米粉。
b、以EDTA为螯合剂，合成纳米级Ho3+、Yb3+共掺杂的
分类：水溶液溶胶-凝胶法、醇盐溶液-凝胶法
（四）共沉淀法 又称“化学沉积法”，以水溶性物质为原料，通
过液相化学反应，生成难溶物质前驱化合物从水溶液中沉 淀出来，经过洗涤、过滤、煅烧热分解而制得超细粉体发 光材料。
影响因素：溶液组成、浓度、温度、时间等。
优点：操作简单、流程短、能直接得到化学成分均一的粉体 材
பைடு நூலகம்
根据基质材料可分为5类，包括氟化物、氧化物、氟氧化物、 卤化物和含硫化合物。 其中就上转换发光效率而言，一般认为氯化物＞氟化物＞氧化 物，这是单纯从材料的声子能量方面来考虑的，这个顺序恰与 材料的结构稳定性顺序相反。
NaYF4是目前上转换发光效率最高的基质材料
机理
可以把上转换过程归结为三种形式：激发态吸收、 能量传递及光子雪崩
1979 年Chivian等研 究Pr 3 + 离子在 LaCl 3 晶体中的上转换发光 时首次提出。 “光 子雪崩”是 ESA 和 ET 相结合的过程
• 可见光转换为紫外光（Vis-to-UV）
1
• 近红外光转换为紫外光（ NIR-to-UV ）
2
• 近 红 外 光 转 换 为 可 见 光（NIR-to-Vis）
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
3
上转换合成的方法： 1.高温固相法合成法 2.水热合成法 3.溶胶-凝胶法 4.共沉淀法
（一）高温固相法合成法
利用所需氧化物高纯粉料,按化学计量比配料 混合均匀, 经高温煅烧后形成具有一定粒度的上转 换发光粉料[16]。是目前合成上转换材料的主要方 法之一。
影响因素：温度、压力、反应时间、添加剂
NaYF4上转换荧光材料。 c、以分子束外延法，在CaF2的基片上形成掺有Er3+的
LaF3薄膜。
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
Up Conversion Photoluminescence Mechanism and Its Applications
姓名：
1959年，Bloemberge在Physical Review Letter上发表文章提出，用960nm的红外 光激发多晶ZnS，观察到了525nm绿色发 光。
1966年，Auzel在研究钨酸镱钠玻璃时， 发现当基质材料中掺入Yb3+离子时，在 红外光激发下Er3+、Ho3+和Tm3+离子的可 见发光提高了两个数量级，由此正式提 出了“上转换发光”的观点。
优点：微晶的晶体质量优良，表面缺陷少，发光效率高，操 作简便，工艺成熟，便于进行工业化。
缺点：需要较高的温度，材料容易被氧化，合成的粉体烧 结
性能不理想。 应用：合成众多的上转换发光材料，如：碲酸盐玻璃、
ZBLAN 玻璃、铋酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、氧氯铋锗酸盐玻
璃等
（二）水热合成法
在水热条件下，反应物以各种配合物的形式进 行溶解。