專(zhuān)利名稱:一種發(fā)光材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于發(fā)光材料領(lǐng)域,特別涉及一種上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。
背景技術(shù):
上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料對(duì)基質(zhì)材料的選取也有很高的要求。盡管通過(guò)增大泵浦激光功率,稀土離子在很多材料中都可以實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光,但是因?yàn)橄嗤せ顒╇x子在不同基質(zhì)材料中的發(fā)光強(qiáng)度差別非常大,最大相差8個(gè)數(shù)量級(jí),所以為了得到真正滿足實(shí)際應(yīng)用的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料,必須選擇適當(dāng)?shù)幕|(zhì)材料。前人的大量研究結(jié)果表明,理想的上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)材料應(yīng)具有與摻雜離子相匹配的晶格。Y3+、Y3+、Gd3+、Lu3+由于具有與上述激活劑和敏化劑離子相似的離子半徑和化學(xué)特性,因而它們的無(wú)機(jī)化合物大多是合適的上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)材料。另外,堿土金屬離子(Ca2+、Sr2+和Ba2+)和一些過(guò)渡金屬離子(如Zn2+、Zr4+和Ti4+)也具有與稀土離子相近的離子半徑。因此,含有這些離子的無(wú)機(jī)化合物也常常被用作上轉(zhuǎn)換發(fā)光的基質(zhì)材料。為了使影響上轉(zhuǎn)換效率的非輻射弛豫最小,理想的上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)材料還應(yīng)該具有較低的聲子能。氟化物、氟氧化物、硫氧化物和部分氧化物含氧酸鹽由于聲子能較低且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定是不錯(cuò)的選擇。目前絕大多數(shù)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是以這五類(lèi)材料為基質(zhì)的。雖然,氯化物、嗅化物和碘化物具有更低的聲子能(小于300cm-1),或者說(shuō)可以輸出更高效的上轉(zhuǎn)換發(fā)光,但易潮解的性質(zhì)限制了它們的實(shí)際應(yīng)用。因此,到目前為止,相關(guān)的研究報(bào)導(dǎo)并不多見(jiàn)。另外,理想的基質(zhì)材料在可見(jiàn)波段應(yīng)該是光學(xué)透明的,這一點(diǎn)對(duì)于得到高效的上轉(zhuǎn)換發(fā)光也是至關(guān)重要的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種發(fā)光材料,為二氧化硅/氨基硅烷包覆Y202S:Yb3+,Ho 3+納米粒子白光上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉。
圖1 YOS和YOS-Nl在單一 980nmLD泵浦下的上轉(zhuǎn)換光譜。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明根據(jù)均勻沉淀法制備產(chǎn)物的特殊生長(zhǎng)機(jī)制,通過(guò)縮短反應(yīng)的熟化時(shí)間成功制備了 40nln的良好分散Y2O3納米粒子。典型地,首先按照化學(xué)計(jì)量比準(zhǔn)確地量取一定量的Y (NO3) 3,Yb (NO3) 3和Ho (NO3) 3儲(chǔ)備液,之后用水稀釋到800mL,所得溶液濃度為O. 02mol/Lo同樣地,配備了等體積的尿素水溶液(6M)。將上述溶液混合并加熱到83°C熟化9min。隨后,快速冷卻到室溫。經(jīng)水和乙醇分別洗滌三次后,將所得產(chǎn)物于400°C干燥12h。最后,800°C焙燒lh,得到Y(jié)2O3:Yb3+,Ho3+上轉(zhuǎn)換納米晶(Y-Y-H)。固-氣硫化法用于Y2O3:Yb3+,Ho3+的硫化。典型地,在自制的硫化裝置中,利用氫氣緩慢輸送硫蒸氣,于800°C^Y203:Yb3+,Ho3+進(jìn)行硫化,硫化反應(yīng)時(shí)間為lh。待反應(yīng)結(jié)束后,迅速冷卻硫化裝置,并繼續(xù)通氨氣,直至反應(yīng)裝置冷卻到室溫。所得產(chǎn)物為Y2O2S:Yb3+,Ho3+,記作 YOS。PVP輔助一步氨化法制備二氧化硅/氨基硅烷包覆Y2O2S: Yb3+,Ho3+納米粒子。PVP輔助一步氨化法用于制備二氧化硅/氨基硅烷包覆單個(gè)Y2O2S:Yb3+,Ho3+納米粒子。典型地,O. 06g YOS粉末分散到50ml含PVP(O. 3g)、水(5ml)和氨水(4ml)的乙醇中。室溫下磁力攪拌該溶液,并將30ml含TEOS(O. 04ml)的乙醇溶液加入其中。3h后,加入20ml含APES (O. 04ml)的乙醇溶液繼續(xù)反應(yīng)lh。以5000rpm離心IOmin沉降反應(yīng)混合物,之后分別用乙醇和水洗滌3次收集產(chǎn)物,記作Y0S-1。為了比較,之后,離心分離收集產(chǎn)物并重新分散到無(wú)水乙醇中。圖1給出了樣品在980nmLD泵浦下的上轉(zhuǎn)換光譜。理想的生物熒光探針不但應(yīng)是納米尺寸、良好分散和水溶的,而且應(yīng)具有良好的 發(fā)光特性。圖1給出了 YOS和Y0S-1在980nmLD激發(fā)下的上轉(zhuǎn)換光譜。很明顯,YOS和Y0S-1均呈現(xiàn)出強(qiáng)的綠光和微弱的紅光,但注意到,與YOS相比,Y0S-1呈現(xiàn)更強(qiáng)的綠光和更弱的紅光。因?yàn)榘で昂蟀l(fā)射譜線的峰位和形狀保持不變,所以首先可以排除二氧化硅/氨基硅烷包膜對(duì)納米粒子表面摻雜離子的晶場(chǎng)的影響。這是因?yàn)槿绻楸砻鎿诫s離子提供新的晶場(chǎng),那么包膜后的產(chǎn)物就好比是兩種不同材料的混合物,即內(nèi)部離子摻雜的Y2O2S和表面離子摻雜的新材料,結(jié)果必定導(dǎo)致發(fā)射帶的峰位和形狀發(fā)生一定變化。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光材料,為二氧化硅/氨基硅烷包覆Y2O2S: Yb3+,Ho3+納米粒子白光上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光材料,為二氧化硅/氨基硅烷包覆Y2O2S:Yb3+,Ho3+納米粒子白光上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉。
文檔編號(hào)C09K11/84GK103013518SQ20121057934
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者曲志乾, 秦子玲, 唐小晨 申請(qǐng)人:青島盛嘉信息科技有限公司