[發明專利]鉬酸鹽上轉換發光材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201410304276.9
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104031644A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 黃彥林;關瑩;陶正旭;秦琳
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種發光材料、制備方法及其應用，特別涉及一種新型的鉬酸鹽上轉換發光材料、制備方法及其應用，屬于發光材料技術領域。

背景技術

以稀土材料體系為主的上轉換發光材料主要是利用稀土元素的亞穩態能級特性，可以吸收多個低能量的長波輻射，從而可使人眼看不見的紅外光變成可見光，具備上轉換發光效率高、可有效降低光致電離作用、輸出波長具有一定的可調諧性、發射光譜窄等優點，廣泛應用于三維立體顯示、紅外探測、激光等諸多領域。

由于稀土鉺離子Er³⁺具有豐富的能級，在可見波段有重要的藍光、綠光和紅光發射，經常被用作實現上轉換發光的摻雜離子。如公開號為102660286A報道了一種鉺離子Er³⁺激活的釩酸鹽上轉換發光材料，化學穩定性和熱穩定性好，具有在紅外激光光源下亮度高，色純度高的優點，可應用于高密度光存儲、熒光探針、高分辨顯示等諸多領域；公開號為CN102604631A的中國發明專利公開了一種性能優良的以鉺離子Er³⁺為激活離子的上轉換發光材料；公開號為CN101818061A的中國發明專利以Yb³⁺/Er³⁺共摻雜二氧化碲溶膠制備出上轉換發光材料，其發光效率高，性能穩定。公開號為CN101463255的中國發明專利公開了制備鉺離子Er³⁺摻雜的溴四氧化三釔上轉換發光材料，材料化學純度高、發光強度高。

基質的選擇對材料的發光性能有極大的影響，現有技術中，為了實現高效的上轉換發光，通常是以氟化物或硫化物作為基質，而這易造成環境污染，且對生產設備的要求較高，無法實現工業化生產。

發明內容

本發明所要解決的問題是克服現有上轉換發光材料制備工藝復雜，發光純度低，易造成環境污染的不足，提供一種原料價格低廉、制備工藝簡單，得到的產品發光色純度高，性能優良的新型鉬酸鹽上轉換發光材料、制備方法及其應用。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是提供一種鉬酸鹽上轉換發光材料，它的化學結構式為ZnR_4-4(x+y)Mo₃O₁₆:?4xEr³⁺,4yYb³⁺，其中，x為Er³⁺摻雜的摩爾百分數，y為Yb³⁺摻雜的摩爾百分數，0.0001≤x<0.5，0.1≤y<1.0，且0.1<x+y<1.0；R為稀土銪離子Eu³⁺、鑭離子La³⁺、釔離子Y³⁺、鈰離子Ce³⁺、銩離子Tm³⁺、鐠離子Pr³⁺、釹離子Nd³⁺、釤離子Sm³⁺、釓離子Gd³⁺、鋱離子Tb³⁺、鏑離子Dy³⁺中的一種。

本發明技術方案還包括制備上述鉬酸鹽上轉換發光材料的方法，具體為以下兩種：

1、采用高溫固相法，包括如下步驟：

（1）按化學式ZnR_4-4(x+y)Mo₃O₁₆:4xEr³⁺,4yYb³⁺中各元素的化學計量比，其中0.0001≤x<0.5，0.1≤y<1.0，且0.1<x+y<1.0，分別稱取含有鐿離子Yb³⁺的化合物、含有鉺離子Er³⁺的化合物、含有稀土離子R的化合物、含有鋅離子Zn²⁺的化合物、含有鉬離子Mo⁶⁺的化合物，研磨并混合均勻；所述的稀土離子R為稀土銪離子Eu³⁺、鑭離子La³⁺、釔離子Y³⁺、鈰離子Ce³⁺、銩離子Tm³⁺、鐠離子Pr³⁺、釹離子Nd³⁺、釤離子Sm³⁺、釓離子Gd³⁺、鋱離子Tb³⁺、鏑離子Dy³⁺中的一種；