12CaO·7Al2O3基稀土上转换发光材料与机理研究

针对目前稀土上转换发光材料缺乏具有较低声子能量、结构特殊的廉价氧化物基质和有待发现新的上转换机理的问题，通过七铝酸十二钙12CaOo7Al2O3(C12A7)材料中低对称性格位上的钙离子与掺杂稀土离子半径相近且易于被其取代和C12A7具有纳米带正电笼腔结构的特点，导致稀土离子均匀掺杂和4f电子跃迁的禁戒解除；另一方面来自C12A7笼腔内氧阴离子易被在不同气氛热处理修饰，改变基质较高声子能量振动的能态密度分布，可获得显著增强的稀土上转换发光。本课题通过化学共沉淀法结合固态烧结和不同气氛热处理改性制备C12A7基稀土掺杂的新型上转换发光材料，研究稀土离子单掺杂、共掺杂和上转换发光机理，探讨上转换发光和C12A7笼腔内氧阴离子被各种气氛热处理修饰的关系，研究上转换发光强度、上转换发光波长与掺杂离子种类、激发波长、浓度和温度的依赖关系。探索获得新型高效上转换稀土发光材料的实验条件和理论依据。

针对目前稀土上转换发光材料缺乏具有较低声子能量、结构特殊的廉价氧化物基质和有待发现新的上转换机理的问题，通过七铝酸十二钙12CaO•7Al2O3(C12A7)材料中低对称性格位上的钙离子与掺杂稀土离子半径相近且易于被其取代和C12A7具有纳米带正电笼腔结构的特点，导致稀土离子均匀掺杂和4f电子跃迁的禁戒解除；另一方面来自C12A7笼腔内氧阴离子易被在不同气氛热处理修饰，改变基质较高声子能量振动的能态密度分布，获得了显著增强的稀土上转换发光。本课题通过化学共沉淀法结合固态烧结和不同气氛热处理改性制备了C12A7基稀土掺杂的新型上转换发光材料，研究了稀土离子单掺杂、共掺杂和上转换发光机理，探讨了上转换发光和C12A7笼腔内氧阴离子被各种气氛热处理修饰的关系，研究了上转换发光强度、上转换发光波长与掺杂离子种类、激发波长、浓度和温度的依赖关系，获得了新型高效上转换稀土发光材料的实验条件和理论依据。