[發(fā)明專利]一種稀土離子對(duì)共摻K3

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710833827.4
• 申請(qǐng)日: 2017-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN107722985B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張佳;陳貴賓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮陰師范學(xué)院
• 主分類號(hào): C09K11/81
• 分類號(hào): C09K11/81
• 代理公司: 淮安市科文知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 32223
• 代理人: 謝觀素

本發(fā)明公開了一種稀土離子對(duì)共摻K₃Y(PO₄)₂上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其制備方法，以K₃Y(PO₄)₂為基質(zhì)材料，摻雜Yb³⁺、Tm³⁺/Ho³⁺離子對(duì)，采用固相法合成KYP:Yb³⁺?Tm³⁺和KYP:Yb³⁺?Ho³⁺，操作簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備的要求極低，生產(chǎn)成本低，且合成的上轉(zhuǎn)發(fā)光材料性能穩(wěn)定，探溫靈敏度高，在光電子學(xué)、激光技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土摻雜發(fā)光材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種Yb³⁺、Tm³⁺/Ho³⁺共摻K₃Y(PO₄)₂上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其制備方法。

技術(shù)背景

在科學(xué)、工業(yè)、軍事等眾多領(lǐng)域，溫度是最重要的參數(shù)之一，而對(duì)其進(jìn)行精確的測(cè)量和標(biāo)定是本技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)研究工作。傳統(tǒng)的溫度探測(cè)傳感器基于液體或金屬的熱脹冷縮原理進(jìn)行測(cè)定，但其一般必須接觸待測(cè)材料本體，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)亞微米乃至納米尺度的溫度測(cè)量、生物體內(nèi)細(xì)胞的溫度探測(cè)以及腐蝕環(huán)境的測(cè)溫；為解決這一技術(shù)問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員提出了一種非接觸性探溫方法，研究最多的是借助稀土離子摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，根據(jù)其不同上轉(zhuǎn)換發(fā)射峰強(qiáng)度比值隨溫度變化的關(guān)系，以此完成環(huán)境溫度的探測(cè)。

上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是一種可以將近紅外光轉(zhuǎn)換成可見光的發(fā)光材料，通常包括激活劑、敏化劑和基質(zhì)，Er³⁺、Tm³⁺等離子具有豐富的能級(jí)，且部分能級(jí)壽命較長(zhǎng)，是目前研究較多的上轉(zhuǎn)換材料的激活劑，Er³⁺、Tm³⁺離子為激活劑的上轉(zhuǎn)換材料通常采用鐿離子Yb³⁺為敏化劑，對(duì)于上轉(zhuǎn)換材料中的基質(zhì)，具有高效發(fā)光的熒光粉一般以聲子能量小的氟化物為基質(zhì)，如NaYF₄，是目前上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率最高的基質(zhì)材料，摻雜Yb³⁺-Er³⁺等各類離子對(duì)后合成上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，如NaYF₄:Er³⁺-Yb³⁺；但氟化物本身的物理化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定，且對(duì)于氧氣的表面接觸很敏感，容易受到污染變質(zhì)而影響后續(xù)的發(fā)光性能；此外，氟化物材料在制備的過程中使用的氟源有很強(qiáng)的腐蝕性和揮發(fā)性，易造成造成環(huán)境污染，且合成溫度較高。

與氟化物相比，氧化物基質(zhì)材料具有高的物理化學(xué)穩(wěn)定性，制作工藝簡(jiǎn)便，易合成，且制備過程中無(wú)污染物產(chǎn)生，如SrWO₄、BaMoO₄等，但目前開發(fā)的該類發(fā)光材料，如BaMoO₄:Er³⁺-Yb³⁺、SrWO₄:Er³⁺-Yb³⁺等，探溫靈敏度相比于NaYF₄:Er³⁺-Yb³⁺較低，且材料發(fā)光顏色也較少。

因此，研制一種探溫靈敏度高的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，且合成工藝簡(jiǎn)單環(huán)保，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容