[發明專利]以YbMoO4為基質的稀土摻雜光致發光材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610208044.2
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105778911A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 吳金磊;曹保勝;董斌;何洋洋;馮志慶
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78;C09K11/68
• 代理公司: 大連一通專利代理事務所(普通合伙) 21233
• 代理人: 王麗英

技術領域

本發明屬于材料技術領域，特別涉及一種發光材料及其制備方法。

背景技術

光致發光是指材料通過吸收入射光輻照后產生激發態發射而發光的現象。稀土元素因其 獨特的電子層結構，具有一般元素所無法比擬的光譜性質，可以發射從紫外、可見到紅外光 區的各種波長電磁輻射，幾乎覆蓋了整個固體發光的范疇。被用作熒光材料的基質成分或是 激活劑的稀土離子統稱為稀土發光材料，其具有吸收能力強、轉換率高、物理化學性質穩定 等特點，廣泛應用于顯示顯像、光電子學器件、新光源、X射線增感屏、核物理、輻射場的 探測和記錄、醫學放射學圖像的各種攝像技術，印刷標識防偽、光學傳感、全固化短波長激 光器以及生物標識等領域并不斷向其他新興技術領域擴展。高性能的稀土摻雜光致發光材料， 除了要具有高效率發射能級的激活離子和合適的激發通道以外，基質材料的選擇也顯著影響 發光特性及其應用領域。目前被廣泛看好且研究較多的是β相NaYF₄體系，并已被應用于生 物醫學成像、疾病診斷和傳感器等。一般認為2mol％Er³⁺-20mol％Yb³⁺共摻雜β相NaYF₄納米晶具有很高的發光效率。相對于氟化物基質材料，氧化物由于具有良好的化學穩定性和 力學特性近年來也受到人們的重視，但氧化物較高的聲子能量導致其發光效率不高，因此亟 需開發新型氧化物基質的高效發光材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備方法簡單、成本低廉、發光效率高、適合批量生產的以 YbMoO₄為基質的稀土摻雜光致發光材料及其制備方法。

本發明的以YbMoO₄為基質的稀土摻雜光致發光材料，是一種通過七鉬酸銨 ((NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O)、硝酸鐿(Yb(NO₃)₃·5H₂O)和硝酸鉺(Er(NO₃)₃·5H₂O)進行反應獲得的稀土 Er摻雜YbMoO₄光致發光材料。

上述以YbMoO₄為基質的稀土摻雜光致發光材料的制備方法如下：

1)原料：硝酸鉺(Er(NO₃)₃·5H₂O)、硝酸鐿(Yb(NO₃)₃·5H₂O)和七鉬酸銨 ((NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O)，上述原料的摩爾比為0～7:0～7:1；上述原料均為固體晶體粉末；其中稀 土Er元素能夠替換為其它稀土發光元素。

2)按照0.14M的濃度將硝酸鉺(Er(NO₃)₃·5H₂O)和硝酸鐿(Yb(NO₃)₃·5H₂O)溶解于乙醇中， 攪拌至完全溶解得到A溶液；

3)按照0.14M的濃度將七鉬酸銨((NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O)溶解于去離子水中并攪拌至完全 溶解得到B溶液，再用1M的NaOH溶液將B溶液的pH值調至7.0；

4)將B溶液緩慢倒入保持攪拌的A溶液中，攪拌速度為300轉/分鐘，強烈攪拌1小時；

5)將步驟4)的溶液置于干燥箱以100℃干燥12小時，隨后放入馬弗爐中，在空氣氣氛 下以8℃/min的速率升至500～800℃，并在該溫度保持2小時，保溫結束后隨爐冷卻，即可 得到以YbMoO₄為基質的稀土摻雜光致發光材料。

本發明的以YbMoO₄為基質的稀土摻雜光致發光材料能夠進行大濃度范圍的稀土元素摻 雜，稀土Er³⁺離子能夠大濃度均勻分散在YbMoO₄基質中，在976nm紅外激光和325nm紫 外激光激發下能夠獲得綠色、紅色和紅外上轉換和下轉換光致發光。