颜色可调Y(PO3)3: Tb3+,Yb3+上转换发光材料的共沉淀制备及性能
2021-05-21李慧玲李蓝苹饶啟亮陈雪羽顾曼琦杨锦瑜
李慧玲,李蓝苹,饶啟亮,张 玲,陈雪羽,顾曼琦,杨锦瑜
(1 贵州师范大学 化学与材料科学学院,贵阳 550001;2 贵州省功能材料化学重点实验室,贵阳 550001)
近年来,上转换发光材料在生物标记、温度传感器和白光发射二极管等领域具有较大潜在应用价值而吸引了研究者的目光[1-4]。Choudhary等[5]采用高温固相法合成了Er3+, Yb3+, Bi3+共掺杂MgAl2O4上转换发光材料,发现Bi3+掺杂对其上转换发光的温度敏感性具体特殊的贡献。Xia等[6]制备了可用于生物检测标记领域在红光区和近红外光区具有特征发射的Yb/Er/Tm三掺杂Na3ZrF7的上转换发光材料。Barrera等[7]在KY(WO4)2基质中掺杂Er3+,Yb3+获得高色纯度的绿光发射上转换发光材料。Li等[8]在YbPO4基质中掺杂Tm3+获得在800 nm近红外光区强烈的上转换发光。目前在上转换发光材料的研究中,较多关注于将Er3+,Tm3+,Ho3+等稀土离子作为发光中心、Yb3+作为敏化中心,通过对掺杂离子种类、掺杂浓度和掺杂基质的调制来获得特征上转换发光材料[9-10],而对其他稀土离子的上转换发射特性研究尚少[11]。Tb3+具有丰富的能级结构,在蓝光、绿光和红光区均有跃迁发射带,是常见的稀土发光激活离子,但其无法直接吸收近红外光而发光;而Yb3+可作为上转换发光敏化离子,故将Tb3+和Yb3+共掺杂进入合适的基质中,调节Tb3+/Yb3+的浓度比例,有望实现上转换发射颜色的调控。
前期研究结果表明稀土磷酸盐体系的Y(PO3)3晶体具有良好的物理化学稳定性,且其结构中稀土离子间距大,是一种高浓度稀土离子掺杂发光材料的基质材料[12]。近年来,部分研究人员采用固相法和溶胶-凝胶法等技术合成了稀土离子掺杂Y(PO3)3晶体并对其光致发光特性进行了研究[13-16],但目前尚少有关于稀土离子掺杂Y(PO3)3上转换发光材料的报道。……
