[發(fā)明專利]發(fā)光上轉(zhuǎn)換材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780047617.0
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN109563403A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 茱莉亞·佩雷斯普列托;瑪麗亞·岡薩雷斯貝哈爾;內(nèi)斯特·路易斯·埃斯特瓦內(nèi)斯布魯姆;喬斯·弗朗西斯科·費(fèi)爾南德斯洛扎諾;埃絲特·恩里克斯佩雷斯;安赫爾·米格爾·洛佩斯布恩迪亞;瑪麗亞·戴·莫爾·烏基奧拉卡薩斯
• 申請（專利權(quán)）人: 因新納特公司;瓦倫西亞大學(xué);康斯喬最高科學(xué)研究公司
• 主分類號(hào): C09K11/02
• 分類號(hào): C09K11/02;C09K11/85
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 鄭斌;彭鯤鵬

本發(fā)明涉及式MLnF₄:RE⁺³的納米粒，其中M是堿金屬，Ln是鑭系元素或其類似物，并且RE⁺³是稀土元素的離子或其組合，其特征在于，所述納米粒包含通過共價(jià)鍵與其表面結(jié)合的有機(jī)配體。本發(fā)明還涉及用于制備本發(fā)明發(fā)光上轉(zhuǎn)換納米粒的方法、本發(fā)明發(fā)光上轉(zhuǎn)換納米粒作為熒光標(biāo)志物或光敏劑的用途以及包含本發(fā)明發(fā)光上轉(zhuǎn)換納米粒的發(fā)光復(fù)合材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光上轉(zhuǎn)換材料的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及發(fā)光上轉(zhuǎn)換復(fù)合材料和納米粒及其制備方法。

背景技術(shù)

上轉(zhuǎn)換過程由在依次吸收較低能量光子(通常在近紅外范圍內(nèi)進(jìn)行)之后在紫外-可見-近紅外范圍內(nèi)進(jìn)行高能量光子發(fā)射組成。能夠產(chǎn)生有效上轉(zhuǎn)換發(fā)射的、由合適結(jié)晶基體與某些三價(jià)鑭系離子(Ln³⁺)的組合構(gòu)成的納米粒(鑭系上轉(zhuǎn)換納米粒(lanthanide-upconversion nanoparticle，Ln-UCNP)的開發(fā)如今在納米光子學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)變得高度相關(guān)，其例如摻雜有稀土元素例如Er³⁺、Yb³⁺和/或Tm³⁺的NaYF₄。這歸因于Ln³⁺的長光致發(fā)光半衰期(從μs到數(shù)ms)以及Ln-UCNP激發(fā)所需的低光功率密度，使得可以使用連續(xù)二極管激光器作為激發(fā)源(比通常需要的脈沖激光器更具成本效益)。此外，Ln-UCNP可以通過選擇或組合Ln³⁺離子來在不同波長下發(fā)射，幾乎沒有毒性并且具有優(yōu)異的光穩(wěn)定性。這些NaYF₄:Yb，Er(Tm)型配方材料自20世紀(jì)70年代以來已因其上轉(zhuǎn)換效應(yīng)而被公知(Menyuk N.等；Appl.Phys.Lett.，1972，21，159；Sommerdijk J.L.和Bril A.，Philips Tech.Rev.1974，34，1)并且隨后以納米尺寸獲得(Zeng J.H.等；Adv.Mater.2005，17，2119)。

Ln-UCNP的所有這些優(yōu)點(diǎn)允許廣泛范圍的光子應(yīng)用，作為發(fā)光標(biāo)志物用作安全元件(WO 2014/090867 A2；Chen G.等；Chem.Soc.Rev.，2015，44，1680-1713)或診斷和生物醫(yī)學(xué)中的成像技術(shù)(US 2009/0081461 A1)，其中近紅外激發(fā)的使用允許生物組織的更大穿透深度，同時(shí)在活生物體中損害最小。其還應(yīng)用于顯示和照明裝置制造以及白光產(chǎn)生技術(shù)，其中需要通過將Ln-UCNP分散或滲透在玻璃或聚合物材料中并通過將Ln-UCNP作為薄膜沉積在結(jié)晶基底上來將其并入到混合復(fù)合材料中，所述材料在近紅外范圍內(nèi)都是透明的。通過Ln-UCNP上轉(zhuǎn)換發(fā)射平衡的白光產(chǎn)生是其他白光系統(tǒng)例如LED的一個(gè)替代方案。

由于開發(fā)了大量多種用于制備Ln-UCNP的化學(xué)途徑，早期光子應(yīng)用的研究和發(fā)展成為可能，所述化學(xué)途徑主要包括共沉淀(Wang L.Y.等；Angew.Chem.，Int.編輯.2005，44(37)，6054-6057)、熱分解(Q.Li和Y.Zhang，Nanotechnology 2008，19，345606)、溶劑熱合成(Rhee H.W.等；J.Am.Chem.Soc.2008，130(3)，784-785)、燃燒合成(combustionsynthesis)(Liu Y.S.等；Chem.Soc.Rev.2013，42(16)，6924-6958)和溶膠-凝膠合成(PatraA.等；J.Phys.Chem.B 2002，106(8)，1909-1912)。