[發明專利]一種高效上轉換發射熒光體及其制備方法

無效

• 申請號: 201210184847.0
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN102690654A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 田碧凝;李香萍;陳寶玖;張金蘇;孫佳石;仲海洋;程麗紅
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅

技術領域

本發明涉及一種用于紅外光激發高效上轉換發射鋅酸鹽熒光體及其制備方法，屬于發光材料技術領域。

背景技術

激光防偽（激光全息防偽技術）是近年來在國內外受到普遍關注的一項現代化激光應用技術成果，它以深奧的全息成像原理及色彩斑斕的閃光效果而受到消費者的喜愛。與紫外光防偽相比較，激光防偽可靠性更高，因而，激光防偽標識可廣泛應用于輕工、醫藥、食品、化妝品、電子行業的名優商標、有價證券、機要證卡及豪華工藝品等方面。同時，與目前廣泛應用的紫外光激發的防偽材料相比，紅外防偽材料較少，不易仿制，因而備受青睞。

迄今為止，人們已在各種基質材料中實現了上轉換發光，如氟化物玻璃、氟氧化物玻璃、及熒光粉等。眾所周知，六方相NaYF₄是目前已研究的上轉換材料中上轉換效率最高的基質材料。但是，其合成條件需要較高的溫度并且需要特殊的保護措施，這樣對企業生產來講無疑大大增加了生產成本，另外也造成了環境污染。與之相比，氧化物具有制備簡單，穩定等優點，因此氧化物作為上轉換材料更具有一定的優越性。所以，本發明提供了亮度高的稀土離子激活的鋅酸鹽上轉換熒光體，其制備方法簡單而安全環保，且熒光體上轉換強度較高，因此具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種在紅外光激發下，具有化學性質穩定、上轉換發光亮度高優點的鋅酸鹽熒光體及其制備方法，該種熒光體不僅可用作顯示、激光防偽材料，也用作紅外探測材料。

本發明解決問題的技術方案是：提供了一種高效上轉換發射熒光體，其化學表達式為M₅Ln_8(1-x-y)Zn₄O₂₁:Re_8x,Yb_8y

其中，M=Ca，Ba，Sr；Ln=Gd，Y，La；Re=Er，Ho，Tm，其中，0.008≤8x≤1.6，0.008﹤8y≤1.6。

通過高溫固相合成方法，合成M₅Ln_8(1-x-y)Zn₄O₂₁:Re_8x,Yb_8y型化合物，其中，摻雜離子占據M₅Ln₈Zn₄O₂₁基質化合物的Ln位。

激活離子可采用Er，Ho，Tm與Yb離子進行雙摻雜。Er，Ho離子摻雜濃度（本發明中所指摻雜濃度均為摻雜離子占全部Ln位離子的摩爾比）范圍優選為0.08~1.6；Tm離子摻雜濃度范圍優選為0.008~0.4；Yb離子優選摻雜濃度為0.56。

激活離子Er，Ho，Tm與Yb的最優摻雜濃度分別為0.24，0.16，0.04和0.56，即在上述優化摻雜濃度下，熒光體的上轉換發光強度最大。

根據上述優選方案，本發明一優選熒光體的化學表達式為M₅Ln_7.44－8xZn₄O₂₁:Re_8x,Yb_0.56，其中，Re=Er，Ho，0.08≤8x≤1.6，進一步優選所述熒光體的化學表達式為M₅Ln_7.2Zn₄O₂₁:Er_0.24,Yb_0.56或M₅Ln_7.28Zn₄O₂₁:Ho_0.16,Yb_0.56；另一優選的熒光體的化學表達式為M₅Ln_7.44－8xZn₄O₂₁:Re_8x,Yb_0.56，其中，Re=Tm，0.008≤8x≤0.4，進一步所述熒光體的化學表達式為M₅Ln_7.4Zn₄O₂₁:Tm_0.04,Yb_0.56。

本發明的另一目的是提供一種上述高效上轉換發射熒光體的制備方法。

一種上述高效上轉換發射熒光體的制備方法，本發明所采用的制備方法為固相反應法，制備方法包括稱量、研磨、燒結三個步驟；