[發明專利]一種紅綠上轉換熒光粉及其制備方法

有效

• 申請號: 202010055311.3
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111205869B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 唐劍鋒
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;G01N21/64;H01L33/50;G01K11/00
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 康奇剛

本發明涉及發光材料技術領域，具體公開了一種紅綠上轉換熒光粉及其制備方法，按照(Ybsubgt;x/subgt;Ersubgt;y/subgt;REsubgt;1?x?y/subgt;)subgt;2/subgt;Tesubgt;4/subgt;Osubgt;11/subgt;中原子摩爾比，將含有Yb的化合物、含有Er的化合物、含有RE的化合物配制成溶液，與含有碲元素的化合物溶液混合，經水熱法反應得到上轉換熒光材料。與現有技術相比，本發明提供的制備方法不經過任何高溫煅燒過程，直接在低溫液相條件下得到紅綠上轉換熒光材料，該熒光材料形貌可通過表面活性劑調控，且能吸收近紅外光，發射出中心波長分別位于525nm、550nm和655nm附近的強烈吸收的綠光和紅光。這種熒光材料將在照明、顯示、生物醫學成像和光學測溫等領域具有良好的應用前景。

技術領域

本發明涉及發光材料技術領域，特別涉及一種紅綠上轉換熒光粉及其制備方法。

背景技術

由于稀土摻雜上轉換發光材料通過近紅外激光的激發，能夠產生可見光發射，因此吸引了越來越多的研究者的關注，這種可以將近紅外不可見光轉變為可見光的材料在照明、顯示、傳感、生物醫學、防偽識別和太陽能電池等領域有著廣泛的應用前景，而有關高性能上轉換材料的研究已成為當今材料科學研究的一大熱點。

稀土摻雜的氟化物體系是當前研究和報道得最多的上轉換材料。此類材料的低聲子能量特性使其上轉換發光強度高，且形貌和尺寸可控、分散性良好，在生物醫學領域表現出了非常好的應用前景。然而，氟化物本身物化性能欠佳、熔點較低、制備條件苛刻及產率低等問題在一定程度上限制了該材料的應用。

而目前也有研究表明氧化物體系的物化性能更加穩定，但多數氧化物材料的聲子能量較高，無法在溫和的液相條件下制取，且分散難度較大，使其在上轉換發光性能方面無法與氟化物媲美。有鑒于此，尋找聲子能量更低且易于制備的氧化物體系上轉換發光材料成為進一步發掘上轉換材料應用前景的重要任務。

發明內容

本發明提供了一種發光性能與氟化物體系相當的紅綠上轉換熒光粉及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：

一種紅綠上轉換熒光粉及其制備方法，熒光材料的化學通式為(Yb_xEr_yRE_1-x-y)₂Te₄O₁₁，其0.02≤x≤0.2，0.002≤y≤0.03，所述RE為稀土元素。

本技術方案的技術原理和效果在于：

本方案中Yb與Er作為摻雜元素，替換一部分基質材料中的RE元素，Yb與Er替換部分RE元素易實現高濃度摻雜，有利于提升材料的發光強度，使其發光性能能夠媲美氟化物體系的熒光材料，從而擴大其應用的領域。

進一步，所述RE為La元素、或Gd元素中的一種或兩種的混合物。

有益效果：La、Gd元素在可見和紅外光區不產生吸收，表現為光譜惰性，作為基質組成元素不影響摻雜活性元素的光譜學性質。

本發明還提供另一技術方案，一種紅綠上轉換熒光粉的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：按(Yb_xEr_yRE_1-x-y)₂Te₄O₁₁中的原子摩爾比，將含有Yb的化合物、含有Er的化學物與含有RE的化合物溶解，制備得到澄清溶液A；

步驟2：將含有Te的化合物溶解，制備得到澄清溶液B；

步驟3：將步驟1得到的澄清溶液A與步驟2得到的澄清溶液B混合，加熱至50～80℃，保溫反應10～100min，得乳白色懸浮液；