[发明专利]一种核壳结构的Fe3O4@GdVO4:Eu3+磁性纳米发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料，具体涉及一种核壳结构的Fe₃O₄GdVO₄:Eu³⁺磁性纳米发光材料，本发明还涉及该发光材料的制备方法。

背景技术

近年来，包含两种或更多种功能的纳米复合材料由于其新型的结合性质以及技术应用吸引了科研工作者很大的注意力。其中将磁性材料和发光材料结合尤其重要，因为他们表现出了良好的磁性性质和发光性质，这些性质在药物输送载体、磁共振成像、生物分离和标记等有潜在的应用。

所有磁性材料中，Fe₃O₄是最好的候选材料之一，因为其合成方法广泛且简单，产量高。最主要的是有良好的磁性性能，甚至有超顺磁性性质，通过施加外部磁场，目标分子的分离和提取将非常容易。此外，Fe₃O₄在很多领域有潜在的应用，如化学传感器、储能、生物医药、生物分子分离、催化、环境整治等。

作为染料和量子点的合适替代品，掺杂稀土的无机纳米晶似乎是一种很有前途的荧光材料。由于其良好的光学性能，较高的化学和光化学稳定性，低毒性，作为新型纳米发光材料,稀土离子掺杂的稀土钒酸盐具有丰富的f-f跃迁能级、多种多样的发光颜色、高量子效率和良好的热稳定性和化学稳定性。钒酸盐体系中掺Eu³⁺的GdVO₄红色发光材料引起了人们的广泛关注,因其优异的性能而有望应用在各种平板显示器面板。稀土离子掺杂的GdVO₄材料具有闪烁晶体的特性,可用于计算机断层摄影技术。众所周知，将不同的晶体组成为一个有序的纳米纳米结构是相当困难的，诸多条件因素(温度、酸碱度、加热时间等)影响着磁性纳米复合材料的合成。Eu³⁺掺杂的GdVO₄(GdVO₄:Eu³⁺)是一种重要的红色荧光粉，目前已经报道了柠檬酸溶胶-凝胶法合成GdVO₄:Eu³⁺红色荧光纳米材料，而此类红色荧光纳米材料与磁性材料Fe₃O₄复合形成的双功能核壳结构的磁性纳米荧光复合材料至今尚未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种磁性强、有优异荧光性能的核壳结构的Fe₃O₄GdVO₄:Eu³⁺磁性纳米发光材料及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种核壳结构的Fe₃O₄GdVO₄:Eu³⁺磁性纳米发光材料，该材料为球形形貌，具有核壳结构，对应于Eu³⁺的⁵D₀-⁷F₂能发射良好的红色荧光，具有磁性。

本发明核壳结构的Fe₃O₄GdVO₄:Eu³⁺磁性纳米发光材料的制备方法是：

⑴.Fe₃O₄纳米粒子的制备：

①.将质量比为1:5.4的六水合氯化铁FeCl₃·6H₂O和醋酸钠NaAc与乙二醇混合，乙二醇的含量为每克FeCl₃·6H₂O对应30mL乙二醇；

②.将上述混合溶液在常温下磁力搅拌1h；

③.把搅拌均匀的混合溶液转入聚四氟乙烯反应釜中，反应釜填充量不大于80％，将反应釜于恒温干燥箱中200℃保存8～12h；

④.待恒温干燥箱冷却至室温后，取出聚四氟乙烯反应釜，倒掉上层溶液，底部的黑色Fe₃O₄颗粒转入烧杯中；

⑤.获得的Fe₃O₄磁性纳米颗粒用去离子水和乙醇洗涤数次，清洗过程中，用磁铁把Fe₃O₄吸附在烧杯侧壁进行分离；

⑥.Fe₃O₄磁性纳米颗粒在真空干燥箱中60℃下烘干10～12h，得到黑色产物Fe₃O₄纳米微球；