長春應化所制備出高效上轉換發(fā)光材料
發(fā)表時間:2009-11-24 文章來源:
由中國科學院長春應用化學研究所尤洪鵬等科研人員發(fā)明的“一種紅外光激發(fā)的上轉換發(fā)光材料及其制備方法”專利近日獲得國家知識產(chǎn)權局授權。
紅外上轉換發(fā)光材料是一種在紅外光激發(fā)下發(fā)射可見光的材料,它在三維立體顯示、紅外探測、生物熒光示蹤、防偽等諸多方面具有廣泛的應用前景。目前所使用的高效上轉換發(fā)光材料主要是氟化物,它具有較低的聲子能量,較小的無輻射躍遷幾率,因此,可獲得較高的發(fā)光效率。在氟化物上轉換發(fā)光材料中NaYF4:Yb,Er由于其發(fā)光效率高,穩(wěn)定性好而被廣泛的應用。目前NaYF4:Yb,Er的制備主要是在F2、HF等有毒氣體保護下利用高溫固相反應法,通過氟化物反應獲得。
由于前驅物稀土氟化物的制備過程中使用氫氟酸,其制備工藝復雜,容易對人體和環(huán)境造成危害;而且在高溫固相反應過程中使用和產(chǎn)生的有毒氣體也對環(huán)境造成嚴重污染。因此,改進其制備方法具有重要的實際意義。
研究組從制備高效上轉換發(fā)光材料、人身安全和環(huán)境保護三個角度出發(fā),采用氟化鈉作為復合氟化物的氟源及鈉源,在水溶液中與稀土離子生成復合氟化物,再于氮氣、氬氣等保護氣氛下高溫處理,既得到高效的上轉換發(fā)光材料NaYF4:Yb,Re (Re=Er, Tm),其發(fā)光效率優(yōu)于傳統(tǒng)的制備方法獲得的上轉換發(fā)光材料,且具有更好的色純度。
該制備方法避開使用氫氟酸等有害物質,進而避免了氫氟酸等有害物質對人體和環(huán)境造成的危害。整個過程操作簡單、安全,可廣泛應用于實際生產(chǎn)。
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