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稀土离子掺杂氟化物上转换发光材料制备及其性能的研究
摘要
本文采用共沉淀法制备了一种新型的稀土离子掺杂氟化物上转换发光材料。通过发光光谱、荧光寿命等测试手段，对其光学性能进行了研究。结果表明，稀土离子掺杂氟化物上转换发光材料具有良好的发光性能和稳定性，具有广泛的应用前景。
关键词：稀土离子，上转换发光，氟化物，共沉淀法
1.引言
随着现代科学技术的不断发展进步，人们对于新型材料的需求也越来越大。在材料科学领域中，稀土离子一直是重要的研究对象之一。稀土离子具有独特的光物理性质和化学性质，被广泛应用于电子学、光电子学及光学领域中。
上转换发光是指通过吸收较短波长的光而发出较长波长的光的现象，其具有应用前景广阔的特点。尤其是在实现高效太阳能利用和光电子学领域中，上转换发光材料具有重要的研究价值。目前，氟化物是稀土离子上转换发光材料的主要载体，其前景非常乐观。
2.实验设计与方法
2.1实验材料
实验中主要采用的材料有：稀土离子（YbCl3、ErCl3）、氟化钠（NaF）、氯化钠（NaCl）、乙醇（C2H5OH）、蒸馏水。
2.2材料制备
2.2.1氟化钠溶液制备
将0.8g氟化钠加入100mL蒸馏水中，搅拌至溶解。
2.2.2稀土离子溶液制备
将0.3gYbCl3、0.05gErCl3加入50mL蒸馏水中，搅拌至溶解。
2.2.3共沉淀法制备材料
将氟化钠溶液加入稀土离子溶液中，搅拌30min后，加入5mL浓度为0.5mol/L的氯化钠溶液，继续搅拌1h。之后，将混合液放入真空干燥箱中，干燥24h，得到稀土离子掺杂氟化物上转换发光材料。
2.3测试方法
通过荧光寿命测试仪和荧光光谱仪对制备的稀土离子掺杂氟化物材料的光学性能进行测试。主要测试参数有：发射光谱、荧光寿命、发射光谱强度等。
3.结果与分析
3.1光学性能测试
通过荧光光谱仪测试了稀土离子掺杂氟化物材料的发射光谱。结果表明，稀土离子掺杂氟化物材料在短波长光激发下，能够发出可见光和红外光的上转换发光。随着激发波长的变化，发射光谱的峰位有所移动，但整体光谱结构基本不变。
通过荧光寿命测试仪测试了稀土离子掺杂氟化物材料的荧光寿命。结果表明，稀土离子掺杂氟化物材料具有比较长的荧光寿命，在短波长光激发下，荧光寿命能够达到数百微秒，表明稀土离子掺杂氟化物材料具有较好的荧光发射强度和持久能力。
3.2结果分析
稀土离子掺杂氟化物上转换发光材料具有良好的发光性能和稳定性。其荧光寿命较长，荧光强度较高，且受外界环境影响较小。这些优良的光学性能表明，稀土离子掺杂氟化物上转换发光材料具有广泛的应用前景。
4.结论
本文采用共沉淀法制备了一种新型的稀土离子掺杂氟化物上转换发光材料。通过发光光谱、荧光寿命等测试手段，对其光学性能进行了研究。结果表明，稀土离子掺杂氟化物上转换发光材料具有良好的发光性能和稳定性，具有广泛的应用前景。
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