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Integration of beta-NaYF4 Upconversion Nanoparticles into Polymers for Polymer Optical Fiber Applications

  • Producing active polymer optical fibers (POFs) is a key step towards new applications such as fluorescent fiber solar concentrators (FFSCs), sensors, contactless coupling devices, or fiber integrated light sources and lasers. Therefore, integration of fluorescent nanoparticles into the polymer matrix is necessary and becomes accessible via in situ polymerization. For optical applications, the polymer has to fulfill various requirements such as chemical and physical stability, optical transparency in the application-relevant spectral region as well as a good synthetic accessibility. A common material for these is poly(methyl methacrylate) (PMMA). The beta-phase NaYF4 : Yb3+, Er3+ upconversion nanoparticles (UCNP) were synthesized from the rare earth salts via thermal decomposition method in high-boiling point solvent 1-octadecene and capping agent oleic acid. Current results show hazy samples of the polymer with integrated nanoparticles made from monomer solution of methyl methacrylate.Producing active polymer optical fibers (POFs) is a key step towards new applications such as fluorescent fiber solar concentrators (FFSCs), sensors, contactless coupling devices, or fiber integrated light sources and lasers. Therefore, integration of fluorescent nanoparticles into the polymer matrix is necessary and becomes accessible via in situ polymerization. For optical applications, the polymer has to fulfill various requirements such as chemical and physical stability, optical transparency in the application-relevant spectral region as well as a good synthetic accessibility. A common material for these is poly(methyl methacrylate) (PMMA). The beta-phase NaYF4 : Yb3+, Er3+ upconversion nanoparticles (UCNP) were synthesized from the rare earth salts via thermal decomposition method in high-boiling point solvent 1-octadecene and capping agent oleic acid. Current results show hazy samples of the polymer with integrated nanoparticles made from monomer solution of methyl methacrylate. However, further optical tuning such as increasing the transparency of the bulk samples by changing the monomer solution to non-polar n-butyl methacrylate (nButMA) or cyclohexyl methacrylate (CHMA) or further optimization of the UCNP shell could lead to more suitable polymer bulk samples.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:L. Neumann, F. Jakobs, S. Spelthann, D. Zaremba, Sebastian Radunz, Ute Resch-GengerORCiD, R. Evert, J. Kielhorn, W. Kowalsky, H. H. Johannes
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Optics and spectroscopy
Jahr der Erstveröffentlichung:2018
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.2 Biophotonik
Verlag:Pleiades Publishing
Verlagsort:New York, NY
Jahrgang/Band:125
Ausgabe/Heft:5
Erste Seite:711
Letzte Seite:715
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Active fibers; Polymer; Rare earth nanoparticles; Upconversion
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
DOI:10.1134/S0030400X18110206
URL:https://journals.ioffe.ru/articles/46830
ISSN:0030-400X
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:10.01.2019
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:10.01.2019
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