Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维的制备与表征

• 作者: 刘桂霞 刘莉 王进贤 董相廷
• 来源期刊: 红外与毫米波学报
• 学科: 化学
• 关键词: Gd_2O_3 Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+) 纳米纤维 上转换
• 年，卷（期）: 2010,（1）
• 页码范围: 10-14,56
• 页数: 6页
• 分类号: O614.33
• 字数: 3842字
• 语种: 中文

摘要

采用溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合制备了PVA/[Gd(NO_3)_3+Yb(NO_3)_3+Er(NO_3)_3]复合纳米纤维,将其进行热处理,得到Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维.采用XRD、SEM、TG-DTA、FTIR和荧光光谱对样品进行了表征.结果表明:复合纳米纤维为无定型,Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3.复合纳米纤维的平均直径约为140nm,经过600℃焙烧后,获得了直径约60nm的Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维.当焙烧温度高于600℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为81%.复合纳米纤维的红外光谱与纯PVA的红外光谱一致,600℃以上时,生成了Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维.该纤维在980nm激光激发下发射出中心波长为522nm、560nm的绿色和659nm的红色上转换荧光,对应于 Er~(3+)离子的~2H_(11/2)/~4S_(3/2)→~4I_(l5/2)跃迁和~4F_(9/2)→~4I_(l5/2)跃迁.在Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维形成过程中,PVA分子起到了导向模板作用.PVA/[Gd(NO_3)_3+Yb(NO_3)_3+Er(NO_3)_3]复合纳米纤维在热处理过程中,PVA分解挥发,稀土硝酸盐分解并氧化生成Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)纳米颗粒,这些纳米颗粒相互联结起来形成了Gd_2O_3:Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维.