[發明專利]一種鐿-銩共摻雜氧氟化物熒光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810046165.0
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108130084B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 吳莉莉;劉久榮;汪宙;趙金博
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C09K11/86
• 分類號: C09K11/86
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發明涉及一種鐿?銩共摻雜氧氟化物熒光材料及其制備方法；所述熒光材料成分為Yb³⁺、Tm³⁺共摻雜的Y₇F₉O₆，所述熒光材料的形貌為花狀結構的微米球。所述制備方法包括：1）將堿溶液和釔源按一定摩爾比混合后攪拌，直到得到透明溶液；2）將鐿源和銩源按一定摩爾比加入步驟1）中的透明溶液中，充分攪拌得到透明溶液；3）將含氟的離子液體加入步驟2）中的透明溶液中，攪拌，得到透明溶液；4）將步驟3）中的透明溶液置于密閉的反應釜中，水熱反應完成后冷卻得到固體產物，然后將固體產物洗滌、過濾、干燥得到白色粉末；5）將步驟4中的白色粉末煅燒，即得鐿?銩共摻雜氧氟化物熒光材料。本發明制備方法簡單，制備的熒光材料穩定性好、上轉換效率高。

技術領域

本發明涉及發光材料領域，具體的，涉及一種鐿-銩共摻雜氧氟化物熒光材料及其制備方法。

背景技術

稀土離子在紫外-可見-紅外范圍內有著豐富的能級，并且這些能級都具有較長的熒光壽命，因此稀土離子非常適合用作上轉換發光材料。近幾年大量研究報道了稀土離子摻雜材料的上轉換發光現象。稀土離子摻雜材料的上轉換發光特性有很大的應用價值，可以廣泛應用于信息處理、光存儲、溫度測量、生物熒光測定、太陽能電池和激光防偽等方面。

目前為止，常用的稀土摻雜上轉換發光的基質材料有：氟化物、氧氟化物、硫化物以及氧化物等。其中，六方相的NaYF₄是目前研究已知的上轉換材料中上轉換效率最高的基質材料。但是，氟化物本身化學穩定性差，并且有毒性，對環境造成污染。因此尋找一些新方法和新材料來提高發光效率是上轉換發光研究的一個重點，氧化物作為上轉化基質材料，無毒無害，不僅制備過程簡單，而且化學穩定性好。但是氧化物聲子能量較高，限制了材料的發光效率，氧氟化物結合了氧化物和氟化物的優點，具有較高的化學穩定性和低的聲子能量，得到廣泛的研究。

綜上，現有的摻雜稀土元素的熒光材料及其制備方法仍然存在化學穩定性差、不環保、聲子能量高等問題，因此，有必要開發一種新的摻雜稀土元素的熒光材料及其制備方法。

發明內容

針對目前稀土摻雜氧化物熒光材料的上轉換效率低，氟化物化學穩定性差的問題，本發明提供一種鐿-銩共摻雜氧氟化物熒光材料及其制備方法；本發明以簡單的水熱合成法制備了一種高效近紅外激發稀土摻雜氧氟化物熒光材料，制備方法簡單，制備的熒光材料穩定性好、上轉換效率高，極具應用前景。

本發明的目的之一是提供一種鐿-銩共摻雜氧氟化物熒光材料。

本發明的目的之二是提供一種鐿-銩共摻雜氧氟化物熒光材料的制備方法。

本發明的目的之三是提供上述鐿-銩共摻雜氧氟化物熒光材料及其制備方法的應用。

為實現上述發明目的，本發明公開了下述技術方案：

首先，本發明公開了一種鐿-銩共摻雜氧氟化物熒光材料，所述熒光材料的化學成分包括Yb³⁺、Tm³⁺共摻雜的Y₇F₉O₆，其中，Y：Yb：Tm的摩爾為(80.99-94.5)：(5-19)：(0.01-0.5)，所述熒光材料的形貌為花狀結構的微米球，材料結晶性好，發光效率高。

其次，本發明公開了一種鐿-銩共摻雜氧氟化物熒光材料的制備方法；具體的，所述制備方法包括以下步驟：

1)將堿溶液和釔源按照一定的摩爾比混合，充分攪拌，直到得到含釔溶液；

2)將鐿源和銩源按一定摩爾比加入步驟1)中的含釔溶液中，充分攪拌得到混合溶液；

3)將含氟的離子液體加入步驟2)中的混合溶液中，攪拌，得到透明溶液；