[发明专利]一种上转换发光材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种上转换发光材料，其特征在于，所述材料为纳米级六角盘状氟化物，其具有以下化学通式：

NaLu_1-x-y-zR_xYb_yM_zF₄  (1)

其中，R为稀土元素Y或Y与Gd、La的任意组合；M为稀土元素Ho、Er、Tm中的一种或其任意组合；

且所述x、y、z满足以下条件：

0<x≤0.5、0.1≤y≤0.5、0<z≤0.1。

2.按照权利要求1所述上转换发光材料，其特征在于，所述x满足以下条件：0＜x≤0.3。

3.按照权利要求1所述上转换发光材料，其特征在于：所述材料为六角晶系，具有β-NaLuF₄结构。

4.按照权利要求1所述上转换发光材料，其特征在于：所述材料在红外光激发下，发射光谱范围为400-900nm。

5.按照权利要求1所述上转换发光材料，其特征在于：所述材料的颗粒直径可通过R的种类和含量不同在10-200nm范围内连续调节。

6.一种按照权利要求1～5任一所述上转换发光材料的制备方法，其特征在于：以十八烯为溶剂，以油酸为络合剂的溶剂热法。

7.按照权利要求6所述上转换发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按照化学通式(1)中各元素的化学计量比，分别称取含有Lu³⁺的化合物、含有R³⁺的化合物、含有Yb³⁺的化合物以及含有M³⁺的化合物加入三颈烧瓶中；

2)将油酸和十八烯按体积比2:5加入到三颈烧瓶中后，在氮气或惰性气体的条件下，加热至140-180℃保持30-60分钟，然后冷却到50℃，形成溶液A；

3)按照化学通式(1)中F_-和Na⁺的化学计量比称取NH₄F和过量的NaOH，并溶于甲醇，得到溶液B；

4)将所述溶液B缓慢注射到所述溶液A中后，加热到40-60℃保持30-60分钟，将甲醇蒸发掉，得到溶液C；

5)继续在氮气或惰性气体的条件下，将所述溶液C加热到300-330℃保持1-3小时，然后冷却到室温，形成纳米晶；

6)将所述纳米晶用过量的无水乙醇沉淀，多次离心得白色膏状物，即制得上转换发光材料。

8.按照权利要求7所述上转换发光材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述含有Lu³⁺的化合物、含有R³⁺的化合物、含有Yb³⁺的化合物以及含有M³⁺的化合物为含有相应离子的氯酸盐或醋酸盐。

9.按照权利要求7所述上转换发光材料的制备方法，其特征在于：步骤3)中所述过量的NaOH为按照化学通式(1)中Na⁺计量比的2-3倍。

10.一种按照权利要求1～5任一所述上转换发光材料的应用，其特征在于：所述应用为在存储传输、光显示、红外探测、荧光防伪、荧光探针、生物传感器以及生物成像方面的应用。