Mechanistic Investigations on the Dramatic Thermally Induced Luminescence Enhancement in Upconversion Nanocrystals

光子上转换 发光 猝灭(荧光) 纳米晶 材料科学 化学物理 壳体(结构) 离子 水溶液 吸附 纳米技术 光电子学 化学 物理化学 荧光 光学 复合材料 物理 有机化学
作者
Yanqing Hu,Qiyue Shao,Peigen Zhang,Yan Dong,Feng Fang,Jianqing Jiang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:122 (45): 26142-26152 被引量:71
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.8b07899
摘要

Luminescent bulk materials generally suffer from thermal quenching, while upconversion nanocrystals (UCNCs) have recently been found to show increase of dramatic emission at elevated temperatures. A deep understanding on this quite different light–heat interaction at the nanoscale is important both scientifically and technologically. Herein, temperature-dependent upconversion luminescence (UCL) is investigated for UCNCs with various sizes, activators (Ho3+, Tm3+, Er3+), and core/shell structures. An anomalous UCL enhancement with increasing temperature is found for UCNCs with larger surface/volume ratios (SVRs). Moreover, this UCL increase shows a pronounced dependence on the SVRs, activators, emitting levels, and measuring environments. Substantial evidence confirms that the thermally induced UCL increase is primarily due to the temperature-dependent quenching effect of surface-adsorbed H2O molecules, instead of the previously proposed surface phonon-assisted mechanism. Temperature-dependent spectral investigations also show that the energy-loss process of Yb3+-sensitized UCNCs is largely due to the deactivation of Yb3+ ions caused by surface quenchers, rather than the direct quenching to activators. UCNCs with an active shell (doped with Yb3+) exhibit similar thermally induced UCL increase, due to energy migration to the surface over the Yb–Yb internet. It implies that active-core/active-shell UCNCs are susceptible to surface quenchers and would be unsuitable for applications in aqueous environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
科科完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6.1应助少艾采纳,获得10
1秒前
2秒前
苹果红牛发布了新的文献求助10
2秒前
高大梦琪完成签到,获得积分10
2秒前
愤怒的小吴完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Jasper完成签到,获得积分20
3秒前
NexusExplorer应助高会和采纳,获得10
3秒前
4秒前
文在否发布了新的文献求助10
4秒前
花源发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
万能图书馆应助袁艺珊采纳,获得10
5秒前
5秒前
7秒前
8秒前
西瓜完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
lan发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
xjw发布了新的文献求助10
10秒前
Lilian完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
喜喜给喜喜的求助进行了留言
11秒前
11秒前
12秒前
俞卓完成签到 ,获得积分10
12秒前
uery发布了新的文献求助10
13秒前
顾矜应助山河入怀采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.3应助magelinna采纳,获得10
14秒前
14秒前
田様应助向阳1203采纳,获得10
14秒前
orixero应助qaz123采纳,获得10
14秒前
高会和发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6010528
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7555689
关于积分的说明 16133878
捐赠科研通 5157150
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2762232
邀请新用户注册赠送积分活动 1740857
关于科研通互助平台的介绍 1633443