[發明專利]近紅外光上轉換氟化物晶體的水熱生長方法

無效

• 申請號: 200710060301.3
• 申請日: 2007-12-17
• 公開（公告）號: CN101260561A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 陸啟飛;劉凌云;王達健;袁志好;徐麗敏;于文惠
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C30B29/12
• 分類號: C30B29/12;C30B7/10;C09K9/00;C09K11/85
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 廖曉榮

【技術領域】

本發明涉及熒光材料制備工藝技術領域，特別是一種在近紅外激發的近紅外光上轉換氟化物晶體的水熱生長方法。

【背景技術】

上轉換材料是一種在長波紅外輻射激發下發射短波可見光的發光材料。在諸如防偽標識、紅外輻射探測、固態激光器以及生物分子熒光標記等不同領域都具有重要的應用前景。近年來，近紅外光上轉換納米晶材料在納米生物醫學領域更引起人們的廣泛重視，這類材料不僅可以用作特定病變檢測而且還可以被用作光動力治療材料。近紅外光上轉換納米晶材料用作熒光材料探針，具有抗干擾、檢測靈敏度高的優勢，是一種具有重要應用前景的生物熒光材料(Nano?Lett.2006；8：1645-1649)。

目前受到關注的近紅外光上轉換材料中，以NaYF₄作為基質的近紅外光上轉換熒光材料具有最高的近紅外光上轉換效率，是最受重視的研究對象之一(NanoLett.2004；11：2191-2196)。對于生物分子熒光標記而言，需要近紅外光上轉換材料的本身具有粒徑小且分布均勻、發光效率與發光強度高的特點。對于稀土摻雜離子配位已經基本確定的NaYF₄而言，納米晶粒徑分布由基質材料的粒徑分布所決定；而發光強度與效率與基質材料則主要由NaYF₄本身相結構(立方相或六方相)與結晶度所決定，當前已有研究結果表明，六方相NaYF₄基質摻雜稀土離子后具有更高的近紅外光上轉換發光效率。因此，在近紅外光上轉換材料納米晶的制備中，如何通過制備參數的調整，實現對氟化物基質材料納米晶的相控制合成，將具有重要的應用價值。

【發明內容】

本發明的目的是為了解決現有技術問題，而提供一種近紅外光上轉換氟化物晶體的水熱生長方法，該方法可通過控制工藝參數實現產物立方相與六方相的可控合成。

本發明為解決上述問題所采用的方案是設計一種近紅外光上轉換氟化物晶體的水熱生長方法，所述生長方法包括原料選擇、前驅體溶液配制、水熱處理與洗滌干燥等。具體步驟包括：

(1)將近紅外光上轉換氟化物晶體的原料溶于濃度為3.5～5mol/l的稀硝酸溶液中，在60～80℃下強烈攪拌10～30min，使其充分溶解形成0.2～0.8mol/l硝酸釔溶液；

(2)將絡合劑加入上述步驟(1)所制得的溶液中，然后充分攪拌，調節混合溶液的pH值為0.7～2，使其形成絡合物，其中Y³⁺與絡合劑的摩爾比為1∶1～4；

(3)按照Y³⁺/F^-＝1∶4～5的化學計量比配制NaF溶液，將其逐滴加入到上述步驟(2)形成的溶液中并強烈攪拌，調節最終混合溶液pH值至3～3.5；

(4)將步驟(3)制得的混合溶液放入聚四氟乙烯內襯的高壓釜中，置入烘箱內180～220℃下加熱3～24h后，自然冷卻至室溫；

(5)離心分離沉淀物并以去離子水及乙醇進行超聲洗滌，在50～70℃真空干燥2～5h，得到立方相或六方相的近紅外光上轉換氟化物晶體。

本發明的有益效果是：立方相與六方相產物的控制合成可通過簡單工藝達成，絡合劑輔助的水熱法合成與控制產物的晶相，得到具有所需結構的產物。水熱制備方法的突出特點是工藝與設備簡單、合成條件溫和、體系穩定、產物結晶度高、分散性好、缺陷較少、且不易引入雜質；產物質量穩定、重復性高、還可以使用廉價原料，制備出的納米晶顆粒尺寸小并且粒徑分布均一。

【附圖說明】

圖1是本發明制備出的近紅外光上轉換基質材料YF₃的XRD圖；

圖2是本發明制備出的近紅外光上轉換基質材料YF₃的SEM形貌圖；

圖3是本發明制備出的近紅外光上轉換基質材料立方相NaYF₄的XRD圖；

圖4是本發明制備出的近紅外光上轉換基質材料六方相NaYF₄的XRD圖；

圖5是本發明制備出的近紅外光上轉換基質材料六方相NaYF₄的SEM形貌圖。

以下結合本發明的實施例參照附圖進行詳細敘述。

【具體實施方式】