以低溫水熱合成摻雜鋰離子之鈉釔氟礦其上轉換發光性質之研究

摘要

上轉換（Up-conversion）是將帶有低能量光子轉換為較高能量光子的光致發光過程，該過程在諸如生物成像、轉換太陽能光譜和安全編碼等?多不同領域具有?多的潛在用途，如今，關於上轉換的研究主要集中在生物醫學信號的偵測和奈米粒子的合成上。於本研究中，本團隊嘗試使用低溫(200℃)、高反應時間(24h)之水熱法，在合成擁有上轉換能力之螢光粉體之鈉釔氟礦(NaYF4)摻雜鐿離子(Yb3+)、銩離子(Tm3+)，並在一系列不同pH值條件下進行NaYF4材料的合成，透過影響其反應機構來控制其形貌，進一步改變其發光強度。結果得知低pH值的樣品比較高pH值的樣品具有更好發光強度，由光譜可看出pH值為4的樣品其450 nm的放光強度大約為pH值為10樣品的67倍之多。另外，我們觀察摻雜Li +的NaYF4樣品，發現稀土離子周圍的局部對稱性失序的作用是由Li+摻雜引起的。於結果中能看出摻雜較高濃度的Li+的NaYF4材料與其對應的無摻雜Li+那組相比具有較強的螢光特性和強度，NaYF4：Yb3+ Tm3+材料摻雜20％ Li+在藍色475 nm發光強度和450 nm發光強度分別為增強3和7倍，而在345 nm和360 nm附近的紫色放光強度分別為約6和9倍。從研究結果中表明，NaYF4：Yb3+ Tm3+的上轉換發光能力確實大幅提升，具有Li+摻雜的NaYF4材料十分具有潛在的應用性，在增進太陽能電池效率、細胞追蹤偵測甚至於提升植物的光合作用產能的研究領域中都有在未來值得嘗試的機會。

獎項日期	2017 8月 25
原文	???core.languages.zh_ZH???
監督員	Yen-Hsun Su (Supervisor)