[发明专利]一种稀土共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料，其特征在于：该发光材料的化学通式为：Bi_1-x-yYb_xTb_yOM，其中，x＝0.01～0.1，y＝0.01～0.05；M为元素F、Cl、Br中的一种。

2.权利要求1所述稀土共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料的制备方法，其特征在于，采用液相方法制备，具体包括以下步骤：

(1)按照化学计量比分别称量Bi(NO₃)·5H₂O、卤化物、Yb₂O₃、Tb₄O₇原料，将Yb₂O₃、Tb₄O₇溶于浓硝酸中，蒸干制得稀土硝酸盐；

(2)将Bi(NO₃)·5H₂O、卤化物和稀土硝酸盐溶于去离子水中，室温下搅拌混合均匀，调节pH值至6～8；然后转入内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压反应釜中，使反应釜的填充体积为80％；随后置于电热恒温烘箱中在120～160℃条件下反应4～24h；待冷却到室温，离心，用去离子水和无水乙醇洗涤所收集的反应沉淀物数次，于60℃～80℃空气气氛中干燥处理；

(4)将烘干产物放入马弗炉中400℃～500℃热处理0.5～3h，即得化学式为Bi_1-x-yYb_xTb_yOM的Yb³⁺/Tb³⁺共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料。

3.根据权利要求2所述稀土共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中卤化物为NH₄F、KCl或KBr。

4.根据权利要求2所述稀土共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中pH值调节剂为浓氨水或氢氧化钾溶液。

5.权利要求1所述稀土共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料的制备方法，其特征在于，采用固相法制备，具体包括以下步骤：

(1)根据化学计量比分别称量Bi₂O₃、Yb₂O₃、Tb₄O₇和过量的卤化铵原料，置于玛瑙研钵中，加入分散剂研磨，使原料充分混合均匀后烘干；

(2)将烘干后的原料置于坩埚，放入马弗炉中在空气气氛下400～600℃烧结1～4h；冷却至室温，将烧结好的样品再次研磨，即可得到化学式为Bi_1-x-yYb_xTb_yOM的Yb³⁺/Tb³⁺共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料。

6.根据权利要求5所述稀土共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料的制备方法，其特征在于：所述分散剂为无水乙醇，加入量为掩盖原材料即可。

7.根据权利要求5所述稀土共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料的制备方法，其特征在于：卤化铵过量10％～20％。

8.根据权利要求5所述稀土共掺铋系层状半导体绿色上转换发光材料的制备方法，其特征在于：所述卤化铵为氟化铵、氯化铵或者溴化铵。