蒙铭周， 张 瑞， 法信蒙， 杨江华， 欧 俊

(桂林理工大学 材料科学与工程学院， 广西有色金属及特色材料加工重点实验室， 广西 桂林 541004)

1 引 言

上转换发光是指当一束长波长的光激发时，物质会转换发出短波长的光，这是一种反斯托克斯发光现象，即把能量低的光子转换成能量高的光子[1-3]。它独特的发光特性在生物荧光成像、医疗、能源等多方面得到了广泛应用[4-6]。目前，980 nm红外激光器比较高效且价格低廉，可为上转换纳米材料发光提供稳定可靠的激励能量，因此上转换发光材料的应用前景显得越来越重要。在许多镧系基质中，氟化物具备声子能量低、稳定性好以及透光率高等优势[7]，NaYF4声子能量只有360 cm-1，因此NaYF4成为最理想的基质材料[8-9]。Tm3+作为目前发光效率较高的稀土元素，成为纳米晶理想的激活剂。Yb3+与980 nm激发光能量匹配，为激活剂提供能量传递作用，可作为纳米晶理想的敏化剂。因此，NaYF4∶Yb3+,Tm3+是目前较为理想的上转换纳米晶[10-12]。

但目前稀土上转换发光效率依然非常低，为了解决这一问题，进一步增强纳米粒子发光强度，使NaYF4∶Yb3+,Tm3+更好地满足日益旺盛的社会需求，人们往往只是通过控制纳米粒子的大小[13]、改变掺杂离子的百分比等方式提高发光效率，但其有一定的局限性。然而，近年来，王元生课题组把Ca2+掺入NaGdF4∶Yb3+,Er3+上转换纳米粒子中，发现发光强度比不掺Ca2+时大幅度提高[6，8-9，13-15]。显然，通过掺杂异质离子可以明显提高上转换发光效率，是一种非常可行且有效的方法[16-18]。

Ce3+掺杂引起了研究人员的广泛关注。……