【摘 要】
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稀土掺杂荧光材料在荧光体、显示、X射线、成像、闪烁体、激光、电池、生物和光纤放大领域有着广泛的应用。随着纳米技术的发展，低维纳米结构材料呈现出特殊的光、电、磁和机
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稀土掺杂荧光材料在荧光体、显示、X射线、成像、闪烁体、激光、电池、生物和光纤放大领域有着广泛的应用。随着纳米技术的发展，低维纳米结构材料呈现出特殊的光、电、磁和机械性能。众所周知，这些性质受纳米材料的结构、形貌和尺寸影响很大。本论文选择了NaY(MoO4)2、Y2O3和NaYF4等几种基质材料，合成了一系列含钇纳米荧光材料，研究了样品的发光性能及其在电池等领域的应用。主要研究内容如下：(1) NaY(MoO4)2具有特殊结构很难观察到浓度淬灭效应，是优异的激光基质材料之一。我们采用水热合成方法，通过调控原料比和反应液的pH值首次制备了多种形貌的NaY(MoO4)2微米晶。通过稀土离子Er3+、Tm3+和Eu3+的掺杂和相应发光性能的详细研究，证明NaY(MoO4)2微米晶是一种适合不同稀土离子掺杂的优异基质材料。(2)一维Y2O3纳米管具有优异的化学和光化学稳定性，与贵金属Ag复合，制备Ag/Y2O3:Eu3+复合纳米管，详细研究了Ag含量对Ag/Y2O3:Eu3+复合纳米管发光性能的影响。并将复合纳米管用作SERS基底，使用4-氨基苯硫酚(4-ATP)作为拉曼探针研究了Ag的负载量对SERS的影响。(3) NaYF4是目前报道的最好的发光基质材料，用水热法合成NaYF4:Er3+/Yb3+微米晶，Pb2+的掺杂能改变NaYF4微米晶的晶相和尺寸，从而有效调控上转换发光，2H11/2/4S3/2→4I15/2与4F9/2→4I15/2的发射峰强度比随着Pb2+浓度的增加而增大。(4)将水热法制备的NaYF4:Er3+/Yb3+微米晶用于染料敏化太阳能电池(DSSC)中，构筑TiO2-NaYF4:Yb3+/Er3+复合光阳极，利用Er3+的上下转换作用，将太阳光转换成染料N719可吸收的可见光，提高电池对太阳光的捕获，从而提高DSSC的效率。电化学测试结果表明NaYF4微米晶能提高电池对太阳光的捕获能力，但不利于电子的传输。为了进一步提高复合电池的电子传输性能，我们采用真空抽滤和聚乙烯吡咯烷酮辅助水热方法，将NaYF4:Er3+/Yb3+纳米粒子生长在预先处理的膨胀石墨的插层中，再应用到DSSC中。既利用稀土的上转换作用提高电池对太阳光的捕获，又利用水热得到的石墨烯导电性好的优点提高复合材料的导电性，从而提高DSSC的光电转换效率。(5)探索其他基质材料，合成了KLa2Ti3O9.5:Er3+和KMgF3: Eu纳米晶，研究了样品的发光性能和光催化活性。
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