[发明专利]钼酸盐上转换发光材料、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光材料、制备方法及其应用，特别涉及一种新型的钼酸盐上转换发光材料、制备方法及其应用，属于发光材料技术领域。

背景技术

以稀土材料体系为主的上转换发光材料主要是利用稀土元素的亚稳态能级特性，可以吸收多个低能量的长波辐射，从而可使人眼看不见的红外光变成可见光，具备上转换发光效率高、可有效降低光致电离作用、输出波长具有一定的可调谐性、发射光谱窄等优点，广泛应用于三维立体显示、红外探测、激光等诸多领域。

由于稀土铒离子Er³⁺具有丰富的能级，在可见波段有重要的蓝光、绿光和红光发射，经常被用作实现上转换发光的掺杂离子。如公开号为102660286A报道了一种铒离子Er³⁺激活的钒酸盐上转换发光材料，化学稳定性和热稳定性好，具有在红外激光光源下亮度高，色纯度高的优点，可应用于高密度光存储、荧光探针、高分辨显示等诸多领域；公开号为CN102604631A的中国发明专利公开了一种性能优良的以铒离子Er³⁺为激活离子的上转换发光材料；公开号为CN101818061A的中国发明专利以Yb³⁺/Er³⁺共掺杂二氧化碲溶胶制备出上转换发光材料，其发光效率高，性能稳定。公开号为CN101463255的中国发明专利公开了制备铒离子Er³⁺掺杂的溴四氧化三钇上转换发光材料，材料化学纯度高、发光强度高。

基质的选择对材料的发光性能有极大的影响，现有技术中，为了实现高效的上转换发光，通常是以氟化物或硫化物作为基质，而这易造成环境污染，且对生产设备的要求较高，无法实现工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的问题是克服现有上转换发光材料制备工艺复杂，发光纯度低，易造成环境污染的不足，提供一种原料价格低廉、制备工艺简单，得到的产品发光色纯度高，性能优良的新型钼酸盐上转换发光材料、制备方法及其应用。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是提供一种钼酸盐上转换发光材料，它的化学结构式为ZnR_4-4(x+y)Mo₃O₁₆: 4xEr³⁺,4yYb³⁺，其中，x为Er³⁺掺杂的摩尔百分数，y为Yb³⁺掺杂的摩尔百分数，0.0001≤x<0.5，0.1≤y<1.0，且0.1<x+y<1.0；R为稀土铕离子Eu³⁺、镧离子La³⁺、钇离子Y³⁺、铈离子Ce³⁺、铥离子Tm³⁺、镨离子Pr³⁺、钕离子Nd³⁺、钐离子Sm³⁺、钆离子Gd³⁺、铽离子Tb³⁺、镝离子Dy³⁺中的一种。

本发明技术方案还包括制备上述钼酸盐上转换发光材料的方法，具体为以下两种：

1、采用高温固相法，包括如下步骤：

（1）按化学式ZnR_4-4(x+y)Mo₃O₁₆:4xEr³⁺,4yYb³⁺中各元素的化学计量比，其中0.0001≤x<0.5，0.1≤y<1.0，且0.1<x+y<1.0，分别称取含有镱离子Yb³⁺的化合物、含有铒离子Er³⁺的化合物、含有稀土离子R的化合物、含有锌离子Zn²⁺的化合物、含有钼离子Mo⁶⁺的化合物，研磨并混合均匀；所述的稀土离子R为稀土铕离子Eu³⁺、镧离子La³⁺、钇离子Y³⁺、铈离子Ce³⁺、铥离子Tm³⁺、镨离子Pr³⁺、钕离子Nd³⁺、钐离子Sm³⁺、钆离子Gd³⁺、铽离子Tb³⁺、镝离子Dy³⁺中的一种；