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第 7 期 戚守善，等: 固态上转换材料制备及其性能 ·1101·

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2.2 固态上转换性能测定 分别为 8.0×10 和 2.4×10 mol/L。暴露在空气中，
2.2.1 功率密度对上转换效率的影响 PdTPP/DPA/PDMS 的上转换强度与激发光源功率密
固态上转换树脂网状结构见图 5a，固态上转换 度关系曲线见图 7，其中，PdTPP 和 DPA 在 PDMS
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树脂实物照片见图 5b。单体八甲基四硅氧烷与四甲 基质中的浓度分别为 8.0×10 和 2.4×10 mol/L。
基二乙烯基二硅氧烷混合发生开环聚合反应、再与
含氢环四硅氧烷发生 Speier 硅氢化反应，最后形成
的 PDMS 树脂具有三维网状交联结构。该空间网状
结构有利于 PdTPP 和 DPA 分子的填充，使得每个
空隙内二元 PdTPP/DPA 组分均可独立产生上转换
荧光。同时，固态树脂具有隔绝空气中氧气的功能，
因而提高了上转换的稳定性。从图 5b 可看出，在绿
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色激光器（波长为 532 nm，功率密度为 60 mW/cm ）
的激发下，产生了很强的蓝色上转换发光。研究中
发现，随着激发光功率密度增加，PdTPP/DPA/甲苯

上转换的荧光强度也随之增强。 图 7 空气中，固态 PdTPP/DPA/PDMS 的上转换强度与
PdTPP/DPA/甲苯的上转换强度与激发光源功 激发光源功率密度关系曲线
率密度关系曲线见图 6，其中，PdTPP 和 DPA 浓度 Fig. 7 Power-dependent upconversion of PdTPP/DPA in
PDMS polymer matrix in air atmosphere

如图 6 和图 7 所示，在激发光的光能量密度从
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6.6 mW/cm 增强至 67.1 mW/cm 下，得到的绿转蓝
上转换强度也在依次增强。其中，溶液上转换体系
的上转换强度与初始相比提高了 10.7 倍（图 6），而
固态上转换体系的上转换强度与初始相比提高了
58.0 倍（图 7）。这充分证实了聚合物基的空间网状
结构一方面促进光敏剂与发光剂之间的三线态-三
线态能量转移；另一方面使得 DPA 的  fluo 有所提
高，导致上转换强度急剧增大。计算结果表明，
PdTPP/DPA/PDMS 上转换效率（ UC ）最高可达
26.3%，这是目前文献报道的最高值。
2.2.2 固态上转换树脂的稳定性测试
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在 532 nm 半导体激光器（60 mW/cm ）激发下，

PdTPP/DPA/甲苯和 PdTPP/DPA 树脂的上转换效率
图 5 固态上转换树脂网状结构（a）和实物照片（b） 在空气中的稳定曲线见图 8，其中，PdTPP 和 DPA
Fig. 5 Reticular structure of solid upconversion resin (a)
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and photograph of green-to-blue upconversion (b) 浓度分别为 8.010 和 2.410 mol/L。

图 6 PdTPP/DPA/甲苯的上转换强度与激发光源功率密 图 8 在空气中，PdTPP/DPA/脱气甲苯(a)和 PdTPP/ DPA
度关系曲线 树脂（b）的稳定性曲线
Fig. 6 Power-dependent upconversion of PdTPP/DPA in Fig. 8 Stability of PdTPP/DPA in degassing toluene (a)
degassing toluene and polymer matrix (b)