α-NaYF4:Yb,Er/SBA-15主客体复合材料的制备及其上转换性能的研究*

涂进春，韩星星，李晓天，李 楠，黄 玮，王小红，刘钟馨，曹 阳*

（1.海南大学 材料与化工学院，海南 海口 570228；2.吉林大学 材料科学与工程学院，吉林 长春 130012）

上转换材料（Up-converting Phosphor Material,UPM）是近几年兴起的一种新型功能材料，该类材料能利用吸收的低能光线激发出高能的光线，即在长波光源激发下发出短波光线。这种现象违背常规的斯托克斯（Stokes）定律，因此，该类材料也被称为反斯托克斯发光材料[1]。上转换材料一般为掺杂Yb、Er、Tm等稀土元素的固体化合物，主要利用稀土元素具有的独特亚稳态能级结构，经过多光子过程，吸收低能长波辐射，实现红外光线向可见光线的转变[2]。由于其在短波长激光、红外探测与显示、生物标记、光学通讯、防伪等诸多领域存在潜在应用，近年来受到科学家们越来越多的关注[3]。

为实现上转换材料的产品化和商用化，研究人员不断致力于新型高发光效率纳米颗粒的制备方法的开发，以及材料表面修饰技术的创新。我们以介孔SBA-15为硬模板[4]，通过水热的方法制备α-NaYF4与Yb和Er的主客体复合材料α-NaYF4:Yb,Er/SBA-15，并对其上转换性能进行了测试。研究发现在980nm激光激发下，该材料的绿光发光强度获得大幅度提高。

1 实验部分

1.1 实验药品及仪器表征

三嵌段聚合物表面活性剂P123（Pluronic P123,EO20PO70EO20，Aldrich 公司）；氧化铒（Er2O3，99.99%）、氧化镱（Yb2O3，99.99%）；氧化钇（Y2O3，99.99%）；氟化钠（NaF）；正硅酸乙酯（TEOS）；浓盐酸；乙醇。

X射线粉末衍射（XRD）图谱采用德国Bruker AXS D8衍射仪（Cu Kα,λ=1.54178Å）测定，在管电压40kV，管电流40mA下扫描：小角区域扫描步长0.02，扫描速度1°·min-1；广角区域扫描步长0.02，扫描速度5°·min-1。氮气吸附-脱附等温曲线在液氮温度（77 K）下利用ASAP 2010型全自动快速比表面及孔体积分析系统测得，测试前样品于300℃真空脱水6h。……