2.1.2.1 a -nayf 4:yb 3+,er 3+上转换纳米颗粒............................................................................................................................................................................................................................................................. 30 2.1.2.2 b -nayf 4:yb 3+,yb 3+,er 3+ ucnps ................................................................................................................................................................................... UCNPs ........................ 32 2.1.2.4 Synthesis of Rod Shaped NaCeF 4 : Yb 3+ , Er 3+ UCNPs ..................................... 32 2.1.2.5 Synthesis of b -NaYF 4 : Fe 3+ , Yb 3+ , Er 3+ UCNPs ............................................... 33 2.1.3 Synthesis and Cleavage Demonstration of ROS Sensitive Thioketal Linker ......................................................................................................................
3D打印构成了技术的进步,通过使制造商能够从数字蓝图制造复杂的定制组件来彻底改变当代工业。此外,3D打印与尖端材料的融合导致了具有多种应用范围的诱人元素。因此,这项工作描述了与Yb 3 +和ER 3 +掺杂的发光材料Nayf 4的合并,并嵌入树脂中以进行3D打印以创建电动发光齿轮。制造的发光齿轮利用了525 nm(2 H 11/2→4 I 15/2)和550 nm(4 s 3/2→4 I 15/2)的ER 3 +排放之间的强度比,这些强度比热耦合,以检测齿轮通过Friction的较小温度变化。该技术可以与热电视互补,证明对于监测使用热摄像机测量或直接接触温度计的元素中的温度特别有价值。发现光学测量值与热电视相比,温度读数具有增强的(统计)精度,发光温度计为𝜹 t = 0.07 k,而热摄像机则与𝜹 t = 0.3 k相比。这项工作可以使用具有令人兴奋的特性的3D打印和材料来激发新的研究方向,从而促进当代工业技术中的创新解决方案。
通过上转换的能量光子。敏化剂通常被共掺入UCNP,以吸收激发辐射并将能量传递到激活剂中。众所周知,在合成过程中,必须仔细控制宿主晶格中活化剂离子的浓度,以避免交叉删除并保持高且高转换的效率。增加UCNP中的感应离子浓度可以提高光子的吸收能力,从而增强上转换Lumine-Scence(UCL)。4然而,超出一定阈值(1-5 mol%),敏化器离子浓度的任何进一步增加都将导致发光强度显着降低。5这种现象通常被称为“浓度淬火”。6此外,增加UCNP中植物掺杂的灯笼离子的浓度可能会导致颗粒内部更具内部的能量传递过程,从而导致较高的能量向表面散发,并且这种现象通常称为表面淬火。浓度淬灭效应也与表面淬火紧密耦合。5由于表面淬火和浓度淬灭,UCNP的量子产率(QY)较低。然而,不同的核心 - 壳结构旨在提高UCL强度和UCNP的QY。惰性壳,例如Nayf 4,Nagdf 4或CAF 2,可以钝化表面缺陷并减少表面淬火。另一方面,可以构建活性壳以将较高的敏化剂浓度分散在不同的层中并减少集中猝灭。7,8同时构建核心 - shell
ZrO 2 和 HfO 2 NC 均用作光学活性镧系元素离子(例如铕)的主体。1,14-18 氟化物(例如 NaYF 4 和 NaGdF 4 )是另一类广泛用作镧系元素主体的纳米晶体,用于上转换和下转换。19-23 在氟化物体系中,合成工艺已经很成熟,可以在纳米晶体内精确定位掺杂剂,并在掺杂核上生长未掺杂的壳。后者产生核/壳结构,这在半导体纳米晶体(量子点)领域是首创的,用于防止激发电子和空穴与表面陷阱相互作用。24、25 同样,壳层保护镧系元素免受表面效应的影响,从而提高上转换和下转换过程的量子效率。 26 此外,在镧系元素掺杂的氟化物的情况下,多层结构可提供受控的能量级联。27 更高的量子效率加上较长的寿命使其可用于时间门控荧光成像等。15、28 由于生产具有复杂(例如核/壳)结构的胶体稳定氧化物纳米晶体的合成挑战,氧化物主体的使用范围较窄。29 但是,氧化物主体的化学性质更稳定,而氟化物可溶解在高度稀释的水介质中。30
Glasgow, G1 1XL, UK Corresponding authors, e-mail: * arnaoutakis@hmu.gr , # bryce.richards@kit.edu Abstract Upconversion – the absorption of two or more photons resulting in radiative emission at a higher energy than the excitation – has the potential to enhance the efficiency of solar energy harvesting technologies, most notably photovoltaics.但是,所需的超高光强度和灯笼离子的狭窄吸收带限制了有效的太阳能利用率。在本文中,我们报告了令人兴奋的上转换器,其浓度的阳光在通量密度高达2300个太阳下,辐射仅限于硅带隙以下的光子能量(对应于波长= 1200 nm)。上转换到= 980 nm是通过在荧光聚合物基质中使用六角形的Erbium掺杂钠yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium yttrium。上转换具有与辐照度的非线性关系,因此在高辐照度下,在过程变为线性的情况下发生阈值。对于β -Nayf 4:25%ER 3+,我们在320个太阳下浓缩的阳光下发现了两个光子阈值。值得注意的是,该阈值低于相应的激光激发,并且可能与所有共同激发的ER 3+离子水平和激发的吸收有关。这些结果突出了一条利用光伏的太阳光谱的途径。简介上转换(UC)是一个非线性光子过程,可以添加来自两个或多个较低能量光子的能量,从而导致单个较高能量光子的发射[1]。第一个激发态通过基态吸收(GSA)填充。uc已在激光器[2],生物医学成像[3],[4],抗爆炸[5],[6],塑料回收[7]和太阳能收获[8],[9],[9],[10]中进行了研究。对于光伏,这可能是绕过太阳能光谱中与子频带光子相关的太阳能电池传输损失的一种有前途的方法[11]。计算表明,在理想情况下,UC可以提高单连接太阳能电池的理论上效率(Shockley-Queisser)极限从33%到48%[11]。有效的稀有地球[12],[13],[14]上转换器的外部转换器高达9.5%,外部UC量子产量(EUCQY),这是外部发射与入射光子的比率。稀有的稀土上转换器具有较高的近红外(NIR)Eucqy的表现最高的硅[14],[15]和钙钛矿太阳能电池[16]。在三价灯笼离子中,UC通过部分填充的4F壳中的辐射过渡发生。额外光子的激发态吸收(ESA)可以产生更高的激发态。然而,可以通过第一个激发态以第一个激发态的能量传递向上转换(ETU)来进行更有效的过程,尤其是在较低的激发能力密度下,如图1(a)。一个离子的能量被捐赠给附近的离子,将其推广到更高的亚稳态状态,而敏化剂的能量又回到基态。
摘要:掺杂灯笼的纳米晶体(NCS)能够有效的光子上转换,即吸收长波长光和发射较短的波长光。启用上转换的内部过程是一个复杂的电子过渡和掺杂中心之间的能量转移网络。在这项工作中,我们研究了从β -nayf 4 NCS上的上升转换发射的上升和衰减动力学,并用ER 3+和YB 3+编码。红色和绿色上流排放的上升动力学是非线性的,反映了上转换的非线性性质,并揭示了填充发射状态的机制。激发状态衰减动力学是不符合的。我们使用光子实验揭示了潜在的衰减途径。这些在视觉上揭示了不同上转换途径的贡献,因为每个途径对光学状态的局部密度的系统变化都有明显的响应。此外,光学态的局部密度对仅核心NC的局部密度在质量上与核心 - 壳NC的作用在质量上不同。这是由于产生向上发射的电子水平的喂食与衰减之间的平衡所致。对此处提供的上转换动力学的理解可能会导致更好的成像和传感方法依靠上转换寿命或指导掺杂剂浓度的合理优化以使其更明亮。关键字:胶体纳米晶体,上转换,灯笼离子,激发状态动力学,光学状态的局部密度
水对于地球上的所有生命都是必不可少的,是最常见的液体。However, its behaviour is unique exhibiting a range of anomalous properties, including increased density upon melting, a density maximum at 277 K (4 °C), reduced viscosity under pressure at below 306 K (33 °C), high surface tension, and decreased isothermal compressibility and heat capacity with the temperature at ambient conditions, with minimum values at 319 K (46 °C) and 308 K (35 °C), 分别。[1]已经提出了在热平衡上竞争的两个竞争氢键组织的假设来解释这种行为。[2]这两个组织表现为两个阶段,即高加密液体(LDL)和高密度液体(HDL),在超冷方案中。[3]然而,尽管在水中出现了最近可能的伪相图,但在环境条件下,这两个不同的结构组织的存在及其含义仍然难以捉摸和有争议。[2]在这里,我们展示了NAYF 4:YB/ER上转换纳米粒子(UCNPS)的实验测量如何通过在水平条件下通过上转化的液化液体测量法分散在水中的某些假设。该方法可以使用不同尺寸的UCNP评估液体水中LDL基序的尺寸分布,从而通过简单地改变水性悬浮液的pH来模仿压力对氢键网络的影响,从而在环境条件下工作的好处。[4]这种实验方法提供了一种新的方法来研究水的两态模型,并通过检查环境条件对UCNP的运动的影响,例如不同的pH值和溶剂,从而更深入地了解液态水中氢键的组织。