弱光上转换材料前驱体的制备及其相关性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

能量上转换，简单地说，就是由敏化剂( sensitizer)吸收波长较长的低能量光，经过一定的能量传递，经受体( acceptor) 发出波长较短的高能量光的过程。上转换有很多用途，例如，影响染料敏化太阳能电池性能的主要障碍之一就是不能对太阳的光谱进行全部吸收，特别是低能量的光，此时，我们就可以通过上转换使一些长波长的光变为短波长的光，进而提高太阳能电池的效率。另外，能量上转换还可以用于光合成、光催化等领域。

上转换发光，即：反-斯托克斯发光（anti-stokes），由斯托克斯定律而来。斯托克斯定律认为材料只能受到高能量的光激发，发出低能量的光，换句话说，就是波长短的频率高的激发出波长长的频率低的光。比如紫外线激发发出可见光，或者蓝光激发出黄色光，或者可见光激发出红外线。但是后来人们发现，其实有些材料可以实现与上述定律正好相反的发光效果，于是我们称其为反斯托克斯发光，又称上转换发光。

2. 研究内容和预期目标

1.合成弱光上转换材料

2.对中间体及目标分子进行结构表征，如;红外、核磁、紫外、荧光等

3.研究目标分子的光电性质，总结分子结构与发光性质之间的关系。

3. 研究的方法与步骤

1.合成弱光上转换材料。

2.敏化剂与发光剂的光物理性质：测试敏化剂与发光剂的紫外吸收和荧光发射图谱，将敏化剂和发光剂混合后再选定的激发光泵浦下探究其上转换性质。

3.测试敏化剂和发光剂在不同配比下上转换荧光谱图，找出上转换效果最佳配比。

4. 参考文献

[1] baluschev s, miteva t, yakutkin v, nelles g, yasuda a, wegner g. up-conversion fluorescence: noncoherent excitation by sunlight. phys rev lett, 2006, 97: 143903/1 –143903/1

[2] baluschev s, yakutkin v, miteva t, wegner g, roberts t, nelles g, yasuda a, chernov s, aleshchenkov s, cheprakov a. a general approach for non-coherently excited annihilation up-conversion: transforming the solar-spectrum. new j phys, 2008, 10: 013007/1– 013007/10

[3] monguzzi a, mezyk j, scotognella f, tubino r, meinardi f. upconversion-induced fluorescence in multicomponent systems: steady-state excitation power threshold. phys rev b, 2008, 78: 195112/1–195112/5

5. 计划与进度安排

1，2022-02-22～2022-03-20查阅文献，制定实验方案，完成开题报告。

2，2022-03-21～2022-04-14熟悉弱光上转换研究的发展，掌握基本实验操作，并开始实验。

3，2022-04-15～2022-04-20总结前期工作，完成中期汇报。