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NaYF4作为上转换发光材料中重要的材料,具有独特且优异的光电特性以及很好的生物相容性,在太阳能电池、三维立体显像、生物监测等方面具有广阔的应用前景。将其制成薄膜可大大提升其应用的空间。但是由于稀土离子发光中心的4f电子的跃迁限制致使其发光性能还不是很理想。目前,通过贵金属掺杂或修饰后使NaYF4上转换材料的发光效率大幅度提高已经成为研究热点,其中对于金属Ag纳米颗粒的关注最为活跃。本文将Ag纳米颗粒引入到NaYF4上转换发光薄膜之中,利用贵金属Ag纳米颗粒的局域表面等离子体共振(LSPR)效应来使NaYF4的发光效率大大提高。 采用水热法制备NaYF4上转换发光材料,并以甩胶的形式体现出来在之前的研究中极为少见。本文通过甩胶法将Er3+、Yb3+双掺杂NaYF4上转换发光材料与Ag@SiO2纳米颗粒相结合制备成3um的薄膜;采用柠檬酸钠还原法制备Ag纳米颗粒;以Ag纳米颗粒为核,通过水解正硅酸乙酯制备核壳结构Ag@SiO2纳米颗粒。分别研究了不同的核壳结构颗粒的加入量以及壳层厚度对NaYF4上转换发光材料发光性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)以及光致发光谱(PL)对NaYF4上转换发光材料及核壳结构Ag@SiO2纳米颗粒的混合物薄膜的结构、形貌以及光学性质进行了研究。 研究表明:1)XRD结果表明通过水热法制备的NaYF4上转换发光材料具有很好的晶型结构,为高纯度的六方相结构。2)SEM图像表明NaYF4上转换发光材料为微米棒,大小均一,其长度约为4um,截面直径为1um,结晶较好。其薄膜较为致密,厚度为3um。3)TEM图像表明Ag纳米颗粒的大小约为80nm。由于正硅酸乙酯的加入量不同,因此核壳结构当中核壳厚度也有所不同。4)PL谱表明,当薄膜中引入核壳结构时其发光强度会所提升。根据核壳结构的壳层厚度不同以及加入量不同,其对NaYF4上转换发光材料发光性能的影响也不同。结果表明当正硅酸乙酯的加入量为40ul时,即壳层厚度为25nm以及二者的质量比约为1∶4700时,NaYF4上转换发光材料的发光效果最好。