SiO2@Gd2O3:Yb3+,Ln3+(Ln=Er,Tm,Ho)核壳微球的制备及上转换发光性能

为了解决稀土掺杂上转换发光材料价格昂贵且粒径可控性差的问题,采用简单的化学沉淀法以价格低廉且易制备的SiO2 微球为核,在其表面均匀包覆了Gd2O3:Yb3+,Ln3+(Ln=Er,Tm,Ho)壳层,成功合成了球形SiO2@Gd2O3:Yb3+,Ln3+(Ln=Er,Tm,Ho)核壳上转换发光材料.XRD结果表明,尿素作为沉淀剂优先与稀土离子反应得到SiO2@Gd(OH)CO3:Yb3+,Ln3+前驱体,经 800℃煅烧后壳层进一步转化成结晶性良好的立方相Gd2O3:Yb3+,Ln3+.SEM和尺寸分布图表明,所制备样品为理想的核壳微球形貌,尺寸均匀,平均粒径约为580 nm.在 980 nm激光激发下,SiO2@Gd2O3:Yb3+,Ln3+(Ln=Er,Tm,Ho)核壳微球分别表现出红光、蓝光、绿光发射,对应于Er3+的4F9/2→4I15/2 跃迁、Tm3+的1G4→3H6 跃迁及Ho3+的5S2→5I8 跃迁,与色度图色坐标发光颜色区域相一致,说明通过简单的调节SiO2@Gd2O3:Yb3+,Ln3+核壳微球中壳层掺杂的稀土离子种类,成功实现了三色上转换发光.