[发明专利]一种稀土离子双掺杂Bi4

说明书

本发明一种稀土离子双掺杂Bi₄P₂O₁₁发光材料及其制备方法，方法包括步骤1，将Bi₂O₃、NH₄H₂PO₄、Sm₂O₃和Dy₂O₃均匀混合，研磨后得到前驱体原料；步骤2，将步骤1得到的前驱体原料在600℃～1000℃下反应4h～10h后降至室温，得到一种稀土离子双掺杂Bi₄P₂O₁₁发光材料Bi₄P₂O₁₁:x％Sm³⁺/y％Dy³⁺，其中x为0.5～10，y为1～8。不仅利用了Sm³⁺与Dy³⁺间的能量传递效应，还利用了Sm³⁺/Dy³与基质材料Bi₄P₂O₁₁间的协同作用，使Bi₄P₂O₁₁在掺杂后发光性能进一步提高并实现光色可调，拓展了Bi₄P₂O₁₁在掺杂后的应用领域。

技术领域

本发明属于稀土离子双掺杂双根离子制备发光材料技术领域，具体为一种稀土离子双掺杂Bi₄P₂O₁₁发光材料及其制备方法。

背景技术

稀土材料的发光是由于稀土离子的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁而产生的。稀土发光材料由于具有发光谱带窄、色纯度高、光吸收能力强、转换效率高、物理和化学性质稳定、低毒性等特点已经被广泛应用在照明显示、信息存储放大、医学诊断和生物荧光探针等领域。

双稀土离子双掺杂于某种适当的基质材料中会产生较好的能量传递效应，这样不仅能提高发光材料的荧光性能，还能达到光色可调的效果，从而进一步拓展该类发光材料的应用领域与范围。由于Bi₄P₂O₁₁的晶体结构与具有良好物理化学稳定性的一类磷酸盐相近，Bi³⁺半径与稀土离子半径相近，因此Bi₄P₂O₁₁可作为一种重要的荧光粉基质材料。采用稀土离子特征性发光的Sm³⁺和发光亮度、余辉时间均较优的Dy³⁺双掺杂于基质材料Bi₄P₂O₁₁中，利用稀土离子间的能量传递效应和稀土离子与Bi₄P₂O₁₁间的协同作用，使Bi₄P₂O₁₁在掺杂后发光性能进一步提高，但目前关于Sm³⁺和Dy³⁺双掺杂于Bi₄P₂O₁₁基质材料还未见报道。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种稀土离子双掺杂Bi₄P₂O₁₁发光材料及其制备方法，操作方便，合成工艺简单，产物粒度均匀，且合成粒度可控，无污染，成本低，使Bi₄P₂O₁₁在掺杂后发光性能进一步提高并实现光色可调，拓展了Bi₄P₂O₁₁在掺杂后的应用领域。

本发明是通过以下技术方案来实现：