本发明专利技术涉及一种上转换发光材料及其制备方法，属于发光材料技术领域。该材料通式为Gd2-y-zO3-xSx：Ery3+,Mzn+，其中0≤x≤1，0.01≤y≤0.2，0.01≤z≤0.12，Mn+为Tm3+和/或Tb3+稀土离子，或者Li+。首先将Gd2O3和Er2O3按照材料的化学计量比混合均匀得到混合料，然后加入硝酸溶液中混合制备得到沉淀物；将制备得到的沉淀物烘干、研磨后按照计量比加入单质硫、或者其它原料以及助溶剂NaCO3，在真空度为0.1～10Pa、温度为700～1100℃条件下保温2～5h制备得到Gd2-y-zO3-xSx：Ery3+,Mzn+发光材料，其中0≤x≤1，0.01≤y≤0.2，0.01≤z≤0.12。本发明专利技术制备得到的上转换发光材料具有约100纳米至约10微米的粒径，并在近紫外光激发下，实现不同颜色的发光。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于发光材料
技术介绍
光频上转换是物理学中十分重要的方法，基于上转换原理的材料和器件在激光、通信、能源、医疗、军事、航空航天和人们日常生活中都有着十分重要的应用前景。上转换技术应该在许多领域得到非常广泛的应用，但目前，由于生产技术方面的限制，很多产品达不到上转换发光所需的要求。最近几年研究的上转换材料繁多，其形状相态也是多种多样。例如玻璃、陶瓷、单晶和多晶粉末等，其化合组成为氧化物、氟化物、硫化物、硫氧化物和齒氧化物等。而稀土硫氧化物相对氟化物具有更低的声子能(200-300(^1)，物理化学性质稳定，激发强度要求相对较低。目前荧光粉制备比较成熟的生产方法有高温固相法和沉淀法，但高温固相法和沉淀法都还存在各自的缺点。高温固相法反应时间长，需要的温度高，晶粒粗，过程不易控制；沉淀法结晶较差，导致发光效率较差。因此进一步完善生产方法能提高稀土发光材料的发光效率。该专利技术提出在真空条件下，通过控制真空度、温度、保温时间等研究其条件下晶体生长机制及杂质相的形成，硫的挥发情况等。真空条件下合成能很快的达到所需温度，制备颗粒尺寸较小，有利于该种发光材料的实际应用。本专利技术在制备稀土硫氧化物(Gd2O2S)单一基质基础上，设-H种对于太阳光有更宽的吸收带的材料来协助稀土离子转光，利用这种材料吸收不能被利用的宽带范围内的光，然后将能量传递给稀土离子，稀土离子再将光转换成能被利用的光，从而使铒离子在该基质材料中实现宽带转光与协同发光。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供。本专利技术制备得到的上转换发光材料具有约100纳米至约10微米的粒径，并在近紫外光激发下，实现不同颜色的发光，与其他材料相比，其晶体结构与发光性能更优，量子效率高，更适于实际的应用，本专利技术通过以下技术方案实现。—种上转换发光材料，该材料通式为Gd2 y A xSx:Er y3+, Mzn+，其中0彡x彡I，0.01 彡 y 彡 0.2，0.01 彡 Z 彡 0.12，Mn+为 Tm3+和 / 或 Tb 3+稀土离子，或者 Li +。—种上转换发光材料的制备方法，其具体步骤如下: (1)首先将Gd2O3和Er203按照材料的化学计量比混合均匀得到混合料，然后加入硝酸溶液中混合，在温度为90?120°C下搅拌至溶液澄清，然后加入L1H沉淀剂直至pH为12、密封保温2h，最后清洗后制备得到沉淀物； (2)将步骤(I)制备得到的沉淀物烘干、研磨后按照计量比加入单质硫以及助溶剂NaCO3,在真空度为0.1?10Pa、温度为700?1100 °C条件下保温2?5h制备得到Gd2y z03 xSx:Ery3+，Mzn+发光材料，其中 O 彡 x 彡 1，0.0l 彡 y 彡 0.2，0.0l 彡 z 彡 0.12，Mn+为Li+。所述步骤(I)中硝酸溶液的浓度为0.8?1.8mol/l。所述步骤(2)中助溶剂NaCO3的加入量为沉淀物质量的20?50%。—种上转换发光材料的制备方法，其具体步骤如下: (1)首先将Gd2O3和Er203按照材料的化学计量比混合均匀得到混合料，加入硝酸溶液中混合，在温度为90?120°C下搅拌至溶液澄清，然后加入沉淀剂直至pH为12、密封保温2h，最后清洗后制备得到沉淀物； (2)将步骤(I)制备得到的沉淀物烘干、研磨后按照计量比加入单质硫、Tm2O3和/或Tb2O3、助溶剂NaCO3，在真空度为0.1?30Pa、温度为700?1100°C条件下保温2?5h制备得到 Gd2y z03 xSx:Er y3+，Mzn+发光材料，其中 O 彡 X 彡 1，0.01 彡 y 彡 0.2，0.01 彡 z 彡 0.12，Mn+为Tm 3+和/或Tb 3+稀土离子。所述步骤(I)中硝酸溶液的浓度为0.8?1.8mol/lo所述步骤(I)中沉淀剂为NaOH。所述步骤(2)中助溶剂NaCO3的加入量为沉淀物质量的20?50%。本专利技术的有益效果是: (1)本专利技术制备得到的上转换发光材料具有约100纳米至约10微米的粒径，并在近紫外光激发下，实现不同颜色的发光，与其他材料相比，其晶体结构与发光性能更优，量子效率尚，更适于实际的应用； (2)本专利技术的方法与其他方法相比，共沉淀使掺杂离子分布更加均匀，真空固相反应使反应温度明显降低，有利于提高材料的晶体结构及发光性能并能节约成本。【附图说明】图1是本专利技术实施例1制备得到的Gdh75O2S:Er0.23+, Li0.05+^ 980nm波长激发下的上转换发光光谱图。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】，对本专利技术作进一步说明。实施例1 该上转换发光材料，该材料化学式为Gdu5O2S:Εγ0.23+^?0.05+ο该上转换发光材料的制备方法，其具体步骤如下: (1)首先将Gd2O3和Er203按照摩尔比为0.875:0.1混合均匀得到5g混合料，然后加入到250mL硝酸溶液(浓度为0.8mol/l)中混合，在温度为120°C下搅拌至溶液澄清，然后加入L1H沉淀剂直至pH为12、密封保温2h，最后清洗后制备得到沉淀物； (2)将步骤(I)制备得到的沉淀物烘干、研磨后按照沉淀物中Gd与S的摩尔比为1.75:1加入单质硫以及助溶剂NaCO3 (助溶剂NaCO3的加入量为沉淀物质量的50%，在真空度为10Pa、温度为IlOOcC条件下保温2h制备得到Gdh75O2S:Er。./'Liaffi发光材料。本实施例制备得到的Gdu5O2S:Era23+，LiQ.Q5+发光材料在980nm波长激发下的上转换发光光谱图如图1所示，从图1可以看出该材料在红光、绿光和蓝光三个范围内都有明显的发射光。实施例2 该上转换发光材料，该材料化学式为GcUOi5Sa5=Er 0.083+, Tm0.083+o该上转换发光材料的制备方法，其具体步骤如下: Cl)首先将Gd2O3和Er 203按照摩尔比0.92:0当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种上转换发光材料，其特征在于：该材料通式为Gd2‑y‑zO3‑xSx：Ery3+,Mzn+，其中0≤x≤1，0.01≤y≤0.2，0.01≤z≤0.12，Mn+为Tm3+和/或Tb3+稀土离子，或者Li+。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53
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