The invention belongs to the field of inorganic materials and relates to a multi-band excited multi-color composite nanometer material and a preparation method thereof. A nanocrystalline composite material was prepared by surface chemical bonding between Ce/Tb:NaLuF4 nanocrystals and Yb/Er:Na3ZrF7 nanocrystalline precursors. By doping up-conversion and down-conversion luminescent rare earth ions into different substrates, the composite nanocrystalline composite can suppress the non-radiative cross-relaxation process between rare earth ions and achieve high-efficiency multi-band excitation of multi-color luminescent properties, which is expected to be obtained in the field of multi-mode imaging and optical anti-counterfeiting. To practical application.
【技术实现步骤摘要】
一种纳米晶复合材料及其制备方法
本专利技术属于无机材料领域,涉及一种多波段激发的多色复合纳米材料及其制备方法。
技术介绍
稀土离子能级非常丰富,在不同的基体材料中可以实现不同的发光特性,例如通过晶体结构调控可以实现铒离子从绿光到红光的可控发射,这有利于实现多色发光。而构建纳米晶复合材料,可以实现激发波长与发射波长的灵活调节,即多波段激发的多色发光。这种依赖于激发波长的多色发光纳米复合材料在多模生物成像与荧光防伪标签领域具有很好的应用前景。虽然通过多种稀土离子共掺的方法可以实现多色发光,但是由于稀土离子之间的无辐射交叉弛豫随着离子种类与浓度的增加而急剧增大,最终导致极低的荧光效率,不利于实际应用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供了一种纳米晶复合材料,该复合材料采用了Ce/Tb:NaLuF4纳米晶和Yb/Er:Na3ZrF7纳米晶复合,这种复合纳米晶复合材料通过将上转换与下转换发光稀土离子掺杂在不同的基质中,从而抑制稀土离子之间的无辐射交叉弛豫过程,并且可以实现高效率的多波段激发的多色发光特性,该体系有望在多模成像与光学防伪领域得到实际应用。本专利技术的第二个目的是提供上述的复合材料的制备方法,该方法成本低、产量高,所得产物分散性好、复合效率高。为了实现上述的第一个目的,本专利技术采用了以下的技术方案:一种纳米晶复合材料,该复合材料由Ce/Tb:NaLuF4纳米晶与Yb/Er:Na3ZrF7纳米晶两种前驱体利用表面化学键合作用获得。作为优选,所述的Ce/Tb:NaLuF4纳米晶与Yb/Er:Na3ZrF7纳米晶的摩尔比为3:1-1:3;优选为2:1-1: ...
【技术保护点】
1.一种纳米晶复合材料,其特征在于,该复合材料由Ce/Tb:NaLuF4纳米晶与Yb/Er:Na3ZrF7纳米晶两种前驱体利用表面化学键合作用获得。
【技术特征摘要】
1.一种纳米晶复合材料,其特征在于,该复合材料由Ce/Tb:NaLuF4纳米晶与Yb/Er:Na3ZrF7纳米晶两种前驱体利用表面化学键合作用获得。2.根据权利要求1所述的纳米晶复合材料,其特征在于,所述的Ce/Tb:NaLuF4纳米晶与Yb/Er:Na3ZrF7纳米晶的摩尔比为3:1-1:3;优选为2:1-1:1。3.根据权利要求1所述的纳米晶复合材料,其特征在于,Ce/Tb:NaLuF4纳米晶中Lu、Ce、Tb的摩尔比为10~20:2~40.5~2;Yb/Er:Na3ZrF7纳米晶中Zr、Yb、Er的摩尔比为10~20:2~40.5~2。4.根据权利要求1所述的纳米晶复合材料,其特征在于,表面化学键合作用为羧基和氨基的化学键。5.一种制备权利要求1~4任意一项权利要求所述的纳米晶复合材料的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:1)制备表面含有羧基的Ce/Tb:NaLuF4纳米晶;2)制备表面含有氨基的Yb/Er:Na3ZrF7纳米晶;3)所得Ce/Tb:NaLuF4纳米晶和Yb/Er:Na3ZrF7纳米晶以3:1-1:3的摩尔比例在去离子水中混合,在室温下搅拌24-48小时,经冷冻干燥获得多波段激发的多色复合纳米材料。6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤1)包括以下的步骤:1)将(10-20)%摩尔乙酸钆,(2-4)%摩尔乙酸铈,(0.5-2)%摩尔乙酸铽(或乙酸铕)与(8-12)毫升油酸加入到三颈烧瓶中,在惰性气体的保护条件下,在150~170℃的温度下保温0.5~2小时后,向三颈烧瓶中加入12-16毫升十八烯,在150~170℃的温度下保温0.5~2小时后,得到澄清溶液A;2)待A溶液自然冷却到室温后,将5~7毫升含有30-60%摩尔氟化铵和10-30%摩尔氢氧化...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨道救,
申请(专利权)人:杭州显庆科技有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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