[發明專利]一種釹敏化的稀土發光多層核殼結構材料、其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110776063.6
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113549446A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 蘇倩倩;魏翰林;劉亞沖;王帥;周明珠;周夢濤
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/85;B82Y20/00;B82Y30/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種釹敏化的稀土發光多層核殼結構材料，其特征在于，其顆粒具有核-多殼的異質結構，作為發光中心的核層為稀土上轉換納米粒子，能量傳遞層為包覆在核納米粒子上的第一層殼，形成核-殼結構的上轉換發光材料；能量捕獲層為包覆在能量傳遞層上的第二層殼，形成核-殼-殼結構的上轉換發光材料；能量保護層為包覆在能量捕獲層上的第三層殼，形成核-殼-殼-殼結構的上轉換發光材料四層結構；發光離子與敏化離子均勻分布在核層與各殼層中；

以NaGdF₄:Yb/Tm作為多層核殼結構的核，Yb離子的摻雜摩爾分數為不大于60％，Tm的摻雜摩爾分數為不大于15％；

能量傳遞層的材料至少包括NaLuF₄、NaYF₄、CaF₂和YF₃中的任意一種，其中，Yb離子摻雜的摩爾分數為10～80％；

能量捕獲層中的Yb離子的摻雜摩爾濃度為1～90％，Nd離子的摻雜摩爾濃度為1～90％；

保護層的材料至少包括NaGdF₄、NaLuF₄、NaYF₄、CaF₂和YF₃中的任意一種。

2.根據權利要求1所述釹敏化的稀土發光多層核殼結構材料，其特征在于：發光離子組合采用Yb/Tm、Yb/Tm/Tb、Yb/Tm/Eu、Yb/Tm/Dy、Yb/Tm/Sm、Yb/Tm/Mn、Yb/Tb、Yb/Eu、Yb/Dy和Yb/Sm中的至少一種。

3.根據權利要求1所述釹敏化的稀土發光多層核殼結構材料，其特征在于：其激發光波長為745nm、793nm、808nm和980nm。

4.一種釹敏化的稀土發光多層核殼結構材料的制備方法，其特征在于，其步驟為：

a.稀土鹽的前驅體制備：

將釓鹽、鐿鹽、銩鹽、镥鹽、釔鹽、釹鹽、鋱鹽、銪鹽、鏑鹽、釤鹽、鈣鹽、錳鹽中的至少一種鹽在油酸和十八烯混合溶劑中溶解，進行反應，得到稀土鹽的前驅體；

b.稀土發光多層核殼結構材料制備：

將核材料與在所述步驟a中制備的稀土鹽的前驅體進行混合，得到反應混合物，在鈉源和氟源的存在下，將反應混合物進行反應，對核材料顆粒進行殼層包裹，然后將反應產物經過洗滌，溶解于環己烷中，得到稀土發光多層核殼結構材料溶液。

5.根據權利要求4所述釹敏化的稀土發光多層核殼結構材料的制備方法，其特征在于：在所述步驟b中，所述的稀土鹽的前驅體合成條件為：140-170℃下進行反應1-3h，得到稀土鹽的前驅體。