[發(fā)明專利]一種發(fā)光材料

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210576322.1
• 申請(qǐng)日: 2012-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN103013513A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曲志乾;秦子玲;唐小晨;魏薇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島盛嘉信息科技有限公司
• 主分類號(hào): C09K11/78
• 分類號(hào): C09K11/78
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)光材料領(lǐng)域，特別涉及一種上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。??

背景技術(shù)

上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料對(duì)基質(zhì)材料的選取也有很高的要求。盡管通過(guò)增大泵浦激光功率，稀土離子在很多材料中都可以實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光，但是因?yàn)橄嗤せ顒╇x子在不同基質(zhì)材料中的發(fā)光強(qiáng)度差別非常大，最大相差8個(gè)數(shù)量級(jí)，所以為了得到真正滿足實(shí)際應(yīng)用的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，必須選擇適當(dāng)?shù)幕|(zhì)材料。前人的大量研究結(jié)果表明，理想的上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)材料應(yīng)具有與摻雜離子相匹配的晶格。Y³⁺、La³⁺、Gd³⁺、Lu³⁺由于具有與上述激活劑和敏化劑離子相似的離子半徑和化學(xué)特性，因而它們的無(wú)機(jī)化合物大多是合適的上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)材料。另外，堿土金屬離子(Ca²⁺、Sr²⁺和Ba²⁺)和一些過(guò)渡金屬離子(如Zn²⁺、Zr⁴⁺和Ti⁴⁺)也具有與稀土離子相近的離子半徑。因此，含有這些離子的無(wú)機(jī)化合物也常常被用作上轉(zhuǎn)換發(fā)光的基質(zhì)材料。為了使影響上轉(zhuǎn)換效率的非輻射弛豫最小，理想的上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)材料還應(yīng)該具有較低的聲子能。氟化物、氟氧化物、硫氧化物和部分氧化物含氧酸鹽由于聲子能較低且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定是不錯(cuò)的選擇。目前絕大多數(shù)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是以這五類材料為基質(zhì)的。雖然，氯化物、嗅化物和碘化物具有更低的聲子能(小于300cm^-1)，或者說(shuō)可以輸出更高效的上轉(zhuǎn)換發(fā)光，但易潮解的性質(zhì)限制了它們的實(shí)際應(yīng)用。因此，到目前為止，相關(guān)的研究報(bào)導(dǎo)并不多見。另外，理想的基質(zhì)材料在可見波段應(yīng)該是光學(xué)透明的，這一點(diǎn)對(duì)于得到高效的上轉(zhuǎn)換發(fā)光也是至關(guān)重要的。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種發(fā)光材料，為二氧化硅/氨基硅烷包覆Y₂0₃:Yb³⁺，Ho³⁺納米粒子白光上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉。?

附圖說(shuō)明

圖1是Y-Y-H/S-N2在單一980nmLD泵浦下的上轉(zhuǎn)換光譜。?

具體實(shí)施方式

本發(fā)明根據(jù)均勻沉淀法制備產(chǎn)物的特殊生長(zhǎng)機(jī)制，通過(guò)縮短反應(yīng)的熟化時(shí)間成功制備了40nln的良好分散Y₂O₃納米粒子。典型地，首先按照化學(xué)計(jì)量比準(zhǔn)確地量取一定量的Y(N0₃)₃，Yb(N0₃)₃和Ho(N0₃)₃儲(chǔ)備液，之后用水稀釋到800mL，所得溶液濃度為0.02mol/L。同樣地，配備了等體積的尿素水溶液(6M)。將上述溶液混合并加熱到83℃熟化9min。隨后，快速冷卻到室溫。經(jīng)水和乙醇分別洗滌三次后，將所得產(chǎn)物于400℃干燥12h。最后，800℃焙燒lh，得到Y(jié)₂0₃:Yb³⁺，Ho³⁺上轉(zhuǎn)換納米晶(Y-Y-H)。?

PVP輔助一步氨化法制備二氧化硅/氨基硅烷包覆Y₂0₃:Yb³⁺，Ho³⁺納米粒子。PVP輔助一步氨化法用于制備二氧化硅/氨基硅烷包覆單個(gè)Y₂0₃:Yb³⁺，Ho³⁺納米粒子。典型地，0.06g?Y-Y-H粉末分散到50ml含PVP(0.3g)、水(5ml)和氨水(4ml)的乙醇中。室溫下磁力攪拌該溶液，并將30ml含TEOS(0.04ml)的乙醇溶液加入其中。3h后，加入20ml含APES(0.04ml)的乙醇溶液繼續(xù)反應(yīng)lh。之后，離心分離收集產(chǎn)物(Y-Y-H/S-N2)并重新分散到無(wú)水乙醇中。?

圖1給出了樣品Y-Y-H/S-N2在980nmLD泵浦下的上轉(zhuǎn)換光譜。?

如圖1所示，在可見光區(qū)域有兩個(gè)發(fā)射帶:(i)548nm的綠光，源自Ho³⁺的?⁵F₄/⁵S₂→⁵I₈躍遷;(il)666nm的紅光，源自Ho³⁺的⁵F₅→⁵I₈躍遷。本發(fā)明中的產(chǎn)物粒子尺寸是納米級(jí)的。眾所周之，隨著粒子尺寸減小到納米量級(jí)，由于更多的摻雜離子位于粒子表面并受到更大程度的表面缺陷的影響，因此，高能激發(fā)態(tài)到較低激發(fā)態(tài)的無(wú)輻射馳豫幾率更高。另一方面，I_G/I_R反比于HO³⁺⁵I₆到⁵I₇的無(wú)輻射馳豫幾率。?