[发明专利]上转换发光材料和兼具上转换发光和下转换长余辉发光的核-壳型荧光纳米材料

权利要求书

1.一种兼具上转换发光和下转换长余辉发光的核-壳型荧光纳米材料，其特征在于：内核为上转换发光的纳米材料，其结构通式为Ba_(2-x)Sr_xY_(1-y)La_yF₇:RE³⁺，其中RE为Nd，Yb，Er，Ho，Tm其中的一种或几种元素，0.1≤x≤1，0.01≤y≤0.3；外壳为下转换长余辉发光的纳米材料，其结构通式为Ca_(1-x)Sr_xAl_(1-y)Ga_yF₅:zCr³⁺，其中0.01≤x≤0.5，0y≤0.7，0.01≤z≤1。

2.根据权利要求1所述的兼具上转换发光和下转换长余辉发光的核-壳型荧光纳米材料，其特征在于：上转换发光的纳米材料的结构式为BaSrY_0.95La_0.05F₇:Yb³⁺_0.98，Er³⁺_0.02；下转换长余辉发光的纳米材料的结构式为Ca_0.8Sr_0.2Al_0.5Ga_0.5F₅:Cr³⁺。

3.根据权利要求1所述的兼具上转换发光和下转换长余辉发光的核-壳型荧光纳米材料，其特征在于：上转换发光的纳米材料内核与下转换发光的纳米材料外壳之间通过SiO₂或NaGdF₄钝化层进行钝化。

4.根据权利要求1所述的兼具上转换发光和下转换长余辉发光的核-壳型荧光纳米材料，其特征在于：下转换发光的纳米材料外壳的外层功能修饰壳层选择SiO₂或聚苯乙烯。

5.根据权利要求1所述的兼具上转换发光和下转换长余辉发光的核-壳型荧光纳米材料，其特征在于：上转换发光纳米材料的内核可吸收1.5μm近红外长波区能量，发射540nm的绿光，其荧光寿命为500-600μs。

6.根据权利要求1所述的兼具上转换发光和下转换长余辉发光的核-壳型荧光纳米材料，其特征在于：下转换长余辉发光材料的外壳层不吸收1.5μm波长的红外光，但可以吸收395nm波长的激发光，发射695-720nm的红光，其荧光寿命为2-2.8ms。

7.一种如权利要求1所述的兼具上转换发光和下转换长余辉发光的核-壳型荧光纳米材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将氯化钡，氯化锶，氧化镧，氯化镱，氯化钇，氯化铒按化学计量比称取溶于三氟乙酸和油酸、十八烯中，在氮气保护下用溶剂热法，在330℃反应1小时，冷却后用丙酮沉淀，并离心洗涤干燥，得到稀土上转换发光纳米材料；

2)分别取氧化钆，氯化锶，氯化钙，氯化铝，氧化铬溶于体积浓度为25％的三氟乙酸的油酸溶液中，溶剂热条件下，150℃反应12h，制备成各自的三氟乙酸盐；

3)取步骤1)中制备的上转换内核材料，按化学计量比加入三氟乙酸钆、三氟乙酸锶、三氟乙酸钙、三氟乙酸铝和三氟乙酸铬溶液，加入0.05gCTAB，并用30％的氨水调节PH＝7.5，氮气保护下200℃反应24h，将所得产物洗涤干燥，最后将得到的物质在300℃下烧结5h后研磨分散得到核-壳结构上下转换荧光纳米材料。