對Ho³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺摻雜鎢酸鈣Zn_0.1Ca_0.9WO₄多晶進行無相互作用正交實驗，並對所得樣品進行上轉換穩態發射光譜測試，CIE座標計算及功率曲線分析，最後提出上轉換發光機理。具體結論如下： 

（1）通過上轉換穩態發射光譜測試，並對正交結果進行分析，得出稀土離子濃度改變對藍綠紅三色光發光強度的影響規律。Tm³⁺離子濃度改變對上轉換藍光發射強度影響較大，Ho³⁺離子濃度改變會影響上轉換綠光發射強度，上轉換紅光發射強度主要受到Tm³⁺、Yb³⁺離子濃度的影響。適當降低Tm³⁺離子濃度有利於上轉換三色光強度的增加；減小Ho³⁺離子濃度能使上轉換綠光強度降低，紅光和藍光強度增加，有利於調節藍綠紅三色光比例。 

（2）分析了泵浦功率對藍綠紅三色光發光強度的影響。隨著泵浦功率的增加上轉換藍綠紅三色光發光強度均有不同程度的增加，但同時三色光比例變大。因此泵浦功率的增大雖然能提高發光強度，但不利於上轉換白光的輸出。 

（3）根據正交實驗分析結果，對摻雜稀土離子濃度進行調節，實現上轉換白光輸出。製備了Zn_0.1Ca_0.9WO₄：0.6mol%Ho³⁺/0.5mol%Tm³⁺/4mol%Yb³⁺樣品，上轉換發光測試表明三色光比例接近1:1:1，CIE座標計算結果為（0.35,0.37），在白光發光範圍內。 

（4）對Zn_0.1Ca_0.9WO₄：0.6mol%Ho³⁺/0.5mol%Tm³⁺/4mol%Yb³⁺樣品進行功率曲線測試。測試結果表明上轉換藍光主要為三光子能量傳遞過程，上轉換綠光為兩光子能量傳遞過程，上轉換紅光同時存在兩光子和三光子能量傳遞過程。上轉換發光機理表明藍綠紅光分別由Tm³⁺離子的¹G₄→³H₆躍遷，Ho³⁺離子的⁵S₂，⁵F₄→⁵I₈、⁵F₅→⁵I₈能級躍遷產生的。藍光、綠光和紅光發光過程均為連續能量傳遞過程。

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聚鎢酸鈉又名偏鎢酸鈉，它的的物理性質如下所示：化學式：Na₆O₃₉W₁₂，分子量：2968，密度：3.1g/cm3，CB號：CB1128947，CAS號：12141-67-2。
聚鎢酸鈉因其密度高、無毒、易配製及可循環利用等優點,在許多領域都被廣泛的應用，例如地質學、土壤學及海洋生物學等領域密度分離研究中得到廣泛應用。在地質學中主要應用于礦物及沉積岩的分離,爲微細粒純礦物的分離提供了一條新途徑。在土壤學中主要應用于分離土壤中的團聚體大顆粒、有機質及腐殖酸等。而在海洋生物學中主要應用于分離古微生物以及有機質。且利用聚鎢酸鈉溶液進行密度分離具有操作流程簡單、效果穩定等特點,更重要的是不改變被分離物質的物化性能。

 

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以下是稀土三摻鎢酸鈣Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺多晶上轉換發光機理。

根據Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺多晶的上轉換穩態發射光譜和功率曲線分析，結合稀土離子的能級分佈圖，提出了Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺多晶的上轉換發光機理，具體機理如圖所示。

由圖可知，上轉換藍光的發光過程以Tm³⁺/Yb³⁺三光子能量傳遞過程為主。Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺多晶上轉換藍光激發機理如下：首先 Yb³⁺離子受到980nm光源激發，由基態能級²F_2/7躍遷到激發態能級²F_5/2，處於激發態能級的Yb³⁺離子不斷將能量傳遞給Tm³⁺離子，使Tm³⁺離子由基態能級³H₆躍遷到³H₅能級，並無輻射弛豫到³F₄能級，至此第一次能量傳遞過程結束。然後處於激發態能級的Yb³⁺離子第二次將能量傳遞給Tm³⁺離子，使Tm³⁺離子由³H₅能級躍遷至³F_2,3能級，並無輻射弛豫到³H₄能級，至此第二次能量傳遞過程結束。最後處於激發態能級的Yb³⁺離子第三次將能量傳遞給Tm³⁺離子，使Tm³⁺離子由³H₄能級躍遷至¹G₄能級， ¹G₄能級的Tm³⁺離子再向基態能級³H₆躍遷，輻射出475nm波長的上轉換藍光。 

上轉換綠光發光過程是Ho³⁺/Yb³⁺的兩光子能量傳遞過程。Zn_0.1Ca_0.9WO₄：Ho³⁺/Tm³⁺/Yb³⁺多晶上轉換綠光激發機理如下：首先 Yb³⁺離子受到980nm雷射器的激發，由基態能級²F_2/7躍遷到激發態能級²F_5/2，處於激發態能級的Yb³⁺離子不斷將能量傳遞給Ho³⁺離子，使Ho³⁺離子由基態能級⁵I₈躍遷到⁵I₆能級。然後處於激發態能級的Yb³⁺離子再次將能量傳遞給Ho³⁺離子，使Ho³⁺離子由⁵I₆能級躍遷至⁵S₂,⁵F₄能級。最後Ho³⁺離子由⁵S₂,⁵F₄能級向基態能級⁵I₈躍遷，輻射出545nm左右的上轉換綠光。 

上轉換紅光是由Ho³⁺離子和Tm³⁺離子共同發出的，Ho³⁺離子紅光發射為兩光子能量傳遞過程，Tm³⁺離子紅光發射為三光子能量傳遞過程。具體過程如下：當Ho³⁺離子吸收能量被激發到⁵I₆能級後，通過無輻射弛豫躍遷到5I7能級，處於⁵I₇能級的Ho³⁺離子再次吸收Yb³⁺離子傳遞的能量躍遷至⁵F₅能級；或者當Ho³⁺離子與Yb³⁺離子通過兩次能量傳遞處於⁵S₂,⁵F₄能級後，無輻射弛豫到⁵F₅能級。最後處於⁵F₅能級的Ho³⁺離子都向基態能級⁵I₈躍遷，發射出659nm左右的上轉換紅光。Tm³⁺/Yb³⁺上轉換紅光的發光機理與藍光類似，處於基態能級的Tm³⁺離子通過三光子能量傳遞被激發到¹G₄能級後，由¹G₄能級向³F₄能級躍遷輻射出660nm波長的上轉換紅光。

 

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鎢酸亞鐵是一種鎢酸鹽，它的物理性質如下所示：化學式：FeO₄W，分子量：303.6826g/mol, 單一同位素質量爲：303.865527g/mol，準確質量爲：303.865527g/mol，PubChenm號：22178528。另外 FeO₄W可以通過水熱法制取。
而鎢酸鹽是指陰離子含鎢酸根（WO₄ ^2-）或聚鎢酸根（W₇O₂₄ ^6-）的鹽。其中有些鎢酸鹽是以水合物的形式存在，溶液呈强鹼性，而有些爲難溶性。另外鎢酸鹽中除鹼金屬、銨和鎂鹽外，大部分不溶于水。
常見的鎢酸鹽有鎢酸鹽(Na₂WO₄·2H₂O)、鎢酸鈣(CaWO₄)、鎢酸鈷(CoWO₄)、鎢酸鎘(CdWO₄)、鎢酸亞鐵(FeWO₄)、鎢酸銨[(NH₄)6W₇O₂₄·6H₂O]和鎢酸鋅(5ZnO·12WO₃)等。鎢酸鹽常用于功能材料，例如，鎢酸鈣是重要的X射綫發光材料，鎢酸鹽也可以用于製備染料、顔料等、陶瓷材料、催化劑、顔料、防腐劑和防火劑等。

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