[发明专利]钬掺杂上、下转换发光材料的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种新型钬掺杂上、下转换发光材料的制备方法及其应用。

背景技术

由于上转换发光材料在红外量子探测、固体照明和显示、上转换激光、太阳能电池以及生物突光标记等多个领域内所具有的潜在应用前景，对上转换发光材料的开发和研究工作已成为人们研究的热点。

以氧化物作为基质材料，稀土离子掺入其中，容易合成大体积材料。此外，稀土掺杂的氧化物机械强度高，化学稳定性强，制备工艺简单以及对环境条件要求低等优越的物理和化学特性。

目前采用钛酸盐为基质制备的用来实现短波激光输出的稀土离子材料中，研究多集中在Nd³⁺、Er³⁺、Tm³⁺离子。Ho³⁺离子的上转换发光强度也可以同Er³⁺离子的上转换发光强度相媲美，而且Ho³⁺离子具有紫外到红外的能级分布。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种新型钬掺杂上、下转换发光材料的制备方法及其应用，以钛酸镧为基质材料，使用钬激发使得4f电子的f-f电偶极跃迁几率增加，采用溶胶凝胶法制备前驱体，在空气气氛中进行煅烧，煅烧温度低，工艺简单，制备的样品纯度高，得到的上转换材料荧光粉亮度高，颗粒一致性好。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

新型钬掺杂上、下转换发光材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、按化学通式La_2(1-x)O₃-Ho_2xO₃-TiO₂(0.01≤x≤0.09)中的化学计量比称取La₂O₃、TiO₂和Ho₂O₃；

S2、将称取的La₂O₃、TiO₂溶于可溶性酸中，加热至50-150℃，制备溶液A；将称取的Ho₂O₃溶解于可溶性酸中，制备溶液B；

S3、将溶液A与溶液B混合，在搅拌条件下，加入三倍量的稀土离子的柠檬酸，直至柠檬酸完全溶解，得溶液C；

S4、将溶液C以1℃/min的升温速度，缓慢升温至50-100℃，滴加氨水，调节混合液的PH值至5-6，保温2-6h，得前驱体凝胶；

S5、将步骤S4所得的前驱体凝胶放置于刚玉坩埚中，在马弗炉中空气气氛下，900-1100℃温度下煅烧2-6h后，随炉冷却至室温，得到煅烧物；

S6、将步骤S5所得的煅烧物经粉碎、研磨、洗涤、干燥处理后，得荧光粉体。

优选的，所述步骤S2中的可溶性酸为硝酸、醋酸、碳酸中的一种或几种的混合物。

优选的，所述步骤S2中的加热条件为水浴或油浴加热。

优选的，所述步骤S3中的搅拌方式为机械搅拌或磁力搅拌中的一种。

优选的，所述步骤S6中的洗涤方法为酸洗、水洗中的一种。

优选的，所述步骤S5中干燥的温度为50～150℃，时间为2～6小时。