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不同形貌β-NaYF_4∶Yb,Er(Tm)的水热法合成和上转换发光研究
引言
在过去的几年中，二十一世纪科技的发展促进了荧光材料的应用领域，荧光材料已经成为许多领域所应用的重要材料之一。其中上转换荧光材料由于其在生物医学和可见光信息处理方面的特殊属性而受到了广泛关注。上转换材料在低功率下的高转换效率和高亮度使其在标记、成像和传感器方面得到了广泛的应用。本文旨在通过水热法合成的不同形貌β-NaYF_4∶Yb,Er（Tm）晶体的荧光性能进行研究，深入了解上转换材料的生长机理及其应用。
实验方法
材料合成
以NaOH和三乙醇胺为钱芽分别作为强碱和缓冲剂，分别将他们溶解在含有1mol/L的YCl3∶YbCl3∶ErCl3和TmCl3（1∶20∶2和1%）溶液中，形成沉淀。在500mL的全聚物烧杯中，向其中加入200mlDI水，并固定磁力搅拌器以完全溶解溶液。然后加入前述沉淀，并用超声扰动器处理20分钟，充分分散。将混合物转移到钢罐中，放入平衡气瓶中，在200摄氏度下加热3小时。采用不同的反应条件（如多种沉淀，不同的反应时间）来制备不同形貌的荧光材料。
实验装置
SEM、TEM、XRD和荧光光谱仪等科学仪器。
结果与讨论
通过XRD分析发现，在所得的样品中，β-NaYF_4晶体的配液比为1∶20∶2时，发现了明显的反射峰，峰位符合β-NaYF_4结构。此外，我们在实验中还合成了其他沉淀物，例如α-NaYF_4和Y(OH)3等。但是，β-NaYF_4是荧光材料的最佳选择之一。
我们还通过SEM分析发现，β-NaYF_4分别以立方体和长方形的形式形成。在实验中，发现钠离子的浓度在形貌中起着重要作用。我们猜测这是由于钠离子的分布密度不同引起的，但是由于实验条件的局限性，我们还需要进行进一步的深入研究以证实此观察结果。
通过荧光光谱分析发现，β-NaYF_4∶Yb,Er（Tm）的样品在激发波长980nm（Yb-3f→Yb-2f）下显示出独特的上转换荧光。此外，我们还发现，在不同的形貌下，荧光强度也有所不同。
我们还发现，在荧光性能中添加Tm元素可以大大提高荧光强度。Tm元素的添加可以增加荧光颜色，例如在蓝紫色和青绿色之间，这使得它成为一种广泛使用的基础颜色的上转换荧光材料。
结论
我们通过水热法合成了三种不同形貌的β-NaYF_4∶Yb,Er（Tm）晶体，并通过SEM、TEM、XRD和荧光光谱分析等科学方法进行了研究。实验结果表明，合成的荧光材料具有较强的上转换荧光特性，并且形貌对其荧光性能有较大的影响。
通过增加Tm元素的掺杂，可以有效地改善荧光强度和颜色，从而提高了上转换荧光材料的应用价值。我们对于荧光材料的研究，深入了解了其生长机理，并且更加了解到其在实际应用领域中的广泛应用前景。