[发明专利]一种镱-铥共掺杂氧氟化物荧光材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种镱‑铥共掺杂氧氟化物荧光材料及其制备方法；所述荧光材料成分为Yb³⁺、Tm³⁺共掺杂的Y₇F₉O₆，所述荧光材料的形貌为花状结构的微米球。所述制备方法包括：1）将碱溶液和钇源按一定摩尔比混合后搅拌，直到得到透明溶液；2）将镱源和铥源按一定摩尔比加入步骤1）中的透明溶液中，充分搅拌得到透明溶液；3）将含氟的离子液体加入步骤2）中的透明溶液中，搅拌，得到透明溶液；4）将步骤3）中的透明溶液置于密闭的反应釜中，水热反应完成后冷却得到固体产物，然后将固体产物洗涤、过滤、干燥得到白色粉末；5）将步骤4中的白色粉末煅烧，即得镱‑铥共掺杂氧氟化物荧光材料。本发明制备方法简单，制备的荧光材料稳定性好、上转换效率高。

技术领域

本发明涉及发光材料领域，具体的，涉及一种镱-铥共掺杂氧氟化物荧光材料及其制备方法。

背景技术

稀土离子在紫外-可见-红外范围内有着丰富的能级，并且这些能级都具有较长的荧光寿命，因此稀土离子非常适合用作上转换发光材料。近几年大量研究报道了稀土离子掺杂材料的上转换发光现象。稀土离子掺杂材料的上转换发光特性有很大的应用价值，可以广泛应用于信息处理、光存储、温度测量、生物荧光测定、太阳能电池和激光防伪等方面。

目前为止，常用的稀土掺杂上转换发光的基质材料有：氟化物、氧氟化物、硫化物以及氧化物等。其中，六方相的NaYF₄是目前研究已知的上转换材料中上转换效率最高的基质材料。但是，氟化物本身化学稳定性差，并且有毒性，对环境造成污染。因此寻找一些新方法和新材料来提高发光效率是上转换发光研究的一个重点，氧化物作为上转化基质材料，无毒无害，不仅制备过程简单，而且化学稳定性好。但是氧化物声子能量较高，限制了材料的发光效率，氧氟化物结合了氧化物和氟化物的优点，具有较高的化学稳定性和低的声子能量，得到广泛的研究。

综上，现有的掺杂稀土元素的荧光材料及其制备方法仍然存在化学稳定性差、不环保、声子能量高等问题，因此，有必要开发一种新的掺杂稀土元素的荧光材料及其制备方法。

发明内容

针对目前稀土掺杂氧化物荧光材料的上转换效率低，氟化物化学稳定性差的问题，本发明提供一种镱-铥共掺杂氧氟化物荧光材料及其制备方法；本发明以简单的水热合成法制备了一种高效近红外激发稀土掺杂氧氟化物荧光材料，制备方法简单，制备的荧光材料稳定性好、上转换效率高，极具应用前景。

本发明的目的之一是提供一种镱-铥共掺杂氧氟化物荧光材料。

本发明的目的之二是提供一种镱-铥共掺杂氧氟化物荧光材料的制备方法。

本发明的目的之三是提供上述镱-铥共掺杂氧氟化物荧光材料及其制备方法的应用。

为实现上述发明目的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开了一种镱-铥共掺杂氧氟化物荧光材料，所述荧光材料的化学成分包括Yb³⁺、Tm³⁺共掺杂的Y₇F₉O₆，其中，Y：Yb：Tm的摩尔为(80.99-94.5)：(5-19)：(0.01-0.5)，所述荧光材料的形貌为花状结构的微米球，材料结晶性好，发光效率高。

其次，本发明公开了一种镱-铥共掺杂氧氟化物荧光材料的制备方法；具体的，所述制备方法包括以下步骤：

1)将碱溶液和钇源按照一定的摩尔比混合，充分搅拌，直到得到含钇溶液；

2)将镱源和铥源按一定摩尔比加入步骤1)中的含钇溶液中，充分搅拌得到混合溶液；

3)将含氟的离子液体加入步骤2)中的混合溶液中，搅拌，得到透明溶液；