1.前言 在过去的20多年里, 稀土离子掺杂上转换发光材料由于在上转换荧光粉、红外探测器件、生物分子的荧光标记和防伪等方面的潜在应用, 引起了人们极大的研究兴趣, 并取得了很大的进展[1-3]。

稀土掺杂的上转换发光纳米材料具有激发光能量低, 发射光谱窄, Stokes位移大, 化学稳定性好, 发光强度高而稳定, 发射波长可通过控制其组成进行调节和毒性低等优点, 使得稀土掺杂材料在荧光生物标记/成像、太阳能电池和平板显示等光电子器件等领域具有潜在的应用, 备受研究人员广泛关注[4-6]。

在各种稀土掺杂的上转换材料中, NaYF4：Yb, Er/Tm 被大量进行研究[7-9], 因为它们具有优异的化学稳 定性和低声子能量（~350cm-1）, 这样可以确保低的非辐射能量, 从而延长发光寿命。

稀土上转换发光材料也具有一定的局限性, 如, 由于表面缺陷以及配体的振动失活作用会使它们的量子效率低、荧光强度弱。

因为这些缺陷和振动会造成非辐射能量丢失, 从而最终导致荧光的猝灭。

为了克服这些缺点, 研究者们通常采取核壳结构包覆、改变基质晶格、利用等离子体场等方法来提高荧光的强度和效率。

其中基质晶格的类型和晶相对上转换发光性能的影响不容忽视。

通常, 基质晶格的声子能越低, 对发光性能的提升效果就越好。

稀土元素在元素周期表中的特殊位置使其具有特殊的化学性质。

稀土元素的4f电子在不同能级之间的跃迁是稀土元素能够发光的主要原因。