1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.研究背景

近几年来，纳米技术和纳米科学发展的越来越快，越来越多的科学工作者开始研究稀土纳米发光材料^[1-2]。发光材料的发光机理有两种:一种是吸收一个高能量短波辐射，发射出低能量长波辐射的 stokes 效应，即下转换；另外一种是吸收低能量长波辐射，发射出高能量短波辐射的按体stokes 效应，即上转换^[3]。而上转换发光材料主要分为两类，其中一类是有机上转换材料，是目前研究比较成熟的基于双光子的上转换过程，不过，这种有机膜效率比较低下，难以发展；另一类是无机上转换材料，这种无机上转换材料掺杂有稀土或过渡金属离子，其中以稀土掺杂的上转换材料研究最有成就，上转换效率相对于有机材料来说也比较高^[4]。

稀土掺杂上转换纳米发光材料，是指掺杂有稀土离子的固体纳米粒子，经红外照射后可以将低能量长波变成高能量短波^[4]，是一种非常有发展潜力和应用前景的功能材料。早在20世纪50年代初，就有人开始了上转换发光材料的研究，并在红外探测器上有了初步应用^[6]。到20世纪60年代中期，auzel/oveyankin 和feotilovzai^[7]提出了上转换这一概念，接着auzel等^[8]详细研究了稀土离子掺杂材料由激发态吸收、能量传递以及合作敏化引起的上转换发光^[9]。1979 年，j.s.chivian 等^[10]又在基于pr³ 离子的红外量子计数器中发现了雪崩上转换现象。1986 年，johnson用bay₂f₈ :yb/er和 bay₂f₈ :yb/ho在77k的温度下用闪光灯泵，第一次产生了绿色的上转换激光。随着众多科研工作者的投入研究，人们发现上转换材料独特的光学性能，这使得它在生物标记^[11]、三维显示^[12]、防伪油墨^[13]、固态激光^[14]、太阳能电池^[15]、光动力治疗^[16]等方面有着巨大的应用前景，上转换材料逐渐成为材料学及相关领域的研究热点。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1．本课题需要研究解决的问题

为了进一步改善稀土掺杂nayf₄上转换材料的发光性能和效率，本课题通过系统的研究，通过微流控实验方案，制备出均匀的无机上转换膜，并对其性能进行研究。

2．实验内容