【摘 要】
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本文采用化学共沉淀的方法制备了上转换发光材料：12CaO·7Al2O3:Tm3+和Ag等离子体复合的12CaO·7Al2O3:Tm3+粉末样品。通过X射线衍射，扫描电镜以及透射电镜表征了样品的微结构；并用上转换发射光谱、吸收光谱、荧光寿命测试等方法系统地研究了样品的光学性质。XRD结果表明，我们已经制备了单相的12CaO·7Al2O3（C12A7）粉末，并且Tm3+离子可能已经掺入到晶格当中。通过
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本文采用化学共沉淀的方法制备了上转换发光材料：12CaO·7Al2O3:Tm3+和Ag等离子体复合的12CaO·7Al2O3:Tm3+粉末样品。通过X射线衍射，扫描电镜以及透射电镜表征了样品的微结构；并用上转换发射光谱、吸收光谱、荧光寿命测试等方法系统地研究了样品的光学性质。XRD结果表明，我们已经制备了单相的12CaO·7Al2O3（C12A7）粉末，并且Tm3+离子可能已经掺入到晶格当中。通过场发射扫描电子显微镜，我们可以清晰地看到C12A7:Tm3+粉末的表面形貌，粉末的平均粒径大小约为200-400nm。通过透射电子显微镜，我们可以看出附着在C12A7: Tm3+纳米晶表面的Ag纳米粒子的形貌，通过计算得出Ag纳米粒子的大小为几个纳米。使用808nm半导体激光器激发C12A7: Tm3+纳米晶，得到了位于367,457,476,528,551,648和682nm的发射，分别归属于Tm3+离子的1D2→3H6,1D2→3F4,1G4→3H6,1D2→3H5,1G4→3F4和3F3→3H6跃迁。通过在C12A7: Tm3+纳米晶表面复合Ag纳米粒子，获得了表面等离子体增强的紫外和蓝色上转换发射。我们发现Ag纳米粒子增强上转换发射具有很强的波长依赖性：当Ag+的浓度是5.0×10-3mol/L时，367和478nm发射增强倍数分别是10倍和3倍。UV-Vis-NIR吸收光谱表明复合Ag纳米粒子的样品在420nm有一个很宽的吸收峰，并且覆盖了Tm3+离子的367和476nm两个主要的发射带。说明等离子体发射耦合增强（SPCE）对发射增强起到了一定的作用。通过测试样品的荧光寿命，复合Ag纳米粒子和没有复合Ag纳米粒子材料的荧光寿命分别是1.01，11.47μs和1.30，20.30μs，两者在数值上相差较大。说明在我们的材料体系中，对于Tm3+离子的发光，SPCE起到了作用。通过理论分析，说明了局域场增强作用（LEF）对于发光的增强也起到了作用。计算了Ag/C12A7表面等离子体共振能量，解释了紫外部分的增强数值比蓝光部分大的原因。
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