一种双模转换荧光粉制造技术

本发明专利技术公开了一种双模转换荧光粉，化学通式为PbF2:Er，Yb，呈粉体形态，其制备方法包括以下步骤：原料包括PbF2、Er2O3、Yb2O3、NaF和稀HNO3；将步骤A的稀土氧化物制成氟化物原料；各氟化物原料充分研磨后在650℃温度下灼烧2h，获得PbF2:Er，Yb荧光粉体；将所述PbF2:Er，Yb荧光粉体在室温下采用光纤光谱仪耦合氙灯光源、980nm或1550nm激光器，测试样品在紫外光、可见光同时激发时的发射光谱。本发明专利技术可将紫外光和近红外光同时转换为可见光，用于太阳能电池，可扩大光谱利用范围。

A dual-mode conversion phosphor

The present invention discloses a dual-mode conversion phosphor with chemical formula PbF2:Er, Yb in powder form. The preparation method comprises the following steps: raw materials include PbF2, Er2O3, Yb2O3, NaF and dilute HNO3; rare earth oxides of step A are prepared into fluoride raw materials; fluoride raw materials are fully grinded and burned at 650 C for 2 hours; PbF2:Er, Yb phosphors were obtained, and the emission spectra of the samples excited simultaneously by ultraviolet and visible light were measured by coupling xenon lamp source and 980 nm or 1550 nm laser with optical fiber spectrometer at room temperature. The invention can convert ultraviolet light and near infrared light into visible light at the same time, and is used for solar cells, and can expand the spectrum utilization range.

【技术实现步骤摘要】
一种双模转换荧光粉
本专利技术涉及荧光材料领域，具体是一种双模转换荧光粉。
技术介绍
目前的稀土发光荧光粉主要包含上转换荧光粉和下转换荧光粉，发光基质组成主要为二元化合物、三元化合物及多元化合物、氧化物、含氧酸盐等，发光中心主要有ns2型离子、过渡金属离子以及稀土金属离子等。上转换荧光粉，具有反斯托克斯效应，将长波长光转换成短波长光，目前报道的上转换荧光粉很多，主要是将980nm光转换为可见光，也有部分研究涉及将1064nm、1550nm近红外光转换为可见光。下转换荧光粉，主要是将短波长光转换为长波长光，多数是将紫外光转换为可见光或蓝光转换为更长波长的绿光、红光等。以上荧光粉没有涉及将紫外、红外光同时转换成可见光的特性，限制了荧光粉的应用范围。CN104716234A介绍了一种具有双频转换能力的纳米材料及其喷墨打印成膜方法，所有荧光材料为NaM1-xF4Erx，M=Y，Gd，Yb，x=0.05，具有紫外、红外双频转换特性，但其红外响应波长只能是980nm。因此，针对这一现状，迫切需要开发一种双模转换荧光粉，以克服当前实际应用中的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双模转换荧光粉，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种双模转换荧光粉，化学通式为PbF2:Er，Yb，呈粉体形态，其制备方法包括以下步骤：A、原料包括PbF2、Er2O3、Yb2O3、NaF和稀HNO3；B、将步骤A的稀土氧化物制成氟化物原料；C、各氟化物原料充分研磨后在650℃温度下灼烧2h，获得PbF2:Er，Yb荧光粉体；D、将所述PbF2:Er，Yb荧光粉体在室温下采用光纤光谱仪耦合氙灯光源、980nm或1550nm激光器，测试样品在紫外光、可见光同时激发时的发射光谱。作为本专利技术进一步的方案：在步骤A中，NaF为助熔剂和电荷补偿剂，NaF的摩尔分数为16%。作为本专利技术进一步的方案：在步骤B中，分别称取一定量Er2O3或Yb2O3，加入过量稀HNO3在恒温磁力搅拌器上加热搅拌至完全溶解，冷却后加入NaF，继续搅拌得到ErF3或YbF3沉淀，经洗涤后得到相应氟化物原料，确定Er3+/Yb3+摩尔比1.5:19。作为本专利技术进一步的方案：在步骤C中，将氟化物原料按化学计量比称量，灼烧反应在马弗炉中进行，升温速率5℃/min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该荧光粉在376nm和980nm光的共同激发下可发射可见光，且绿光发射强度大于红光发射强度，均优于2种光单独激发样品的发光强度。在376nm和1550nm光的共同激发下可发射可见光，且红光发射强度大于绿光发射强度，均优于2种光单独激发样品的发光强度。综上所述，该双模转换荧光粉可将紫外光和近红外光同时转换为可见光，用于太阳能电池，可扩大光谱利用范围。附图说明图1为本专利技术的376nm和980nm光共激发样品的发射光谱图。图2为本专利技术的376nm和1550nm光共激发样品的发射光谱图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。针对目前太阳能电池光谱利用范围窄，紫外、红外光无法有效利用的问题，本专利技术获得一种荧光粉，其可同时将紫外光和红外光转换为可见光，并实现荧光增强。请参阅图1-2，本专利技术双模转换荧光粉的化学通式为PbF2:Er，Yb，呈粉体形态，淡粉色，系采用下述方法制备：A、原料包括PbF2、Er2O3、Yb2O3、NaF、稀HNO3等；B、将步骤A的稀土氧化物制成氟化物原料；C、各氟化物原料充分研磨后在650℃温度下灼烧2h，获得PbF2:Er，Yb荧光粉体；D、将所述PbF2:Er，Yb荧光粉体在室温下采用光纤光谱仪耦合氙灯光源、980nm或1550nm激光器，测试样品在紫外光、可见光同时激发时的发射光谱。采用上述方法制得的双模转换荧光粉，具有将紫外、红外光同时转换成可见光的特性，且荧光强度增加。实施例1A、原料包括PbF2(99.9%)、Er2O3(99.99%)、Yb2O3(99.99%)、NaF(99.5%，AR)，其中NaF为助熔剂和电荷补偿剂，NaF的摩尔分数为16%；B、分别称取一定量Er2O3或Yb2O3，加入过量稀HNO3在恒温磁力搅拌器上加热搅拌至完全溶解，冷却后加入NaF，继续搅拌得到ErF3或YbF3沉淀，经洗涤后得到相应氟化物原料，确定Er3+/Yb3+摩尔比1.5:19；C、将上述氟化物原料按化学计量比称量，充分研磨后在马弗炉中进行烧结反应，升温速率5℃/min，烧结温度650℃，烧结时间2小时，获得相应的荧光粉；D、将所述荧光粉在室温下采用光纤光谱仪耦合氙灯光源、980nm或1550nm激光器，测试样品在紫外光、可见光同时激发时的发射光谱。所述PbF2:Er，Yb双模转换荧光粉体在376nm+980nm、376nm+1550nm的双模激发下，发光峰值分别均位于520～570nm绿光带和650～680nm红光带，发光强度均高于单一波长激发样品的发光强度，呈现荧光增强的特性。该荧光粉在376nm和980nm光的共同激发下可发射可见光，且绿光发射强度大于红光发射强度，均优于2种光单独激发样品的发光强度。在376nm和1550nm光的共同激发下可发射可见光，且红光发射强度大于绿光发射强度，均优于2种光单独激发样品的发光强度。以上的仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本专利技术的保护范围，这些都不会影响本专利技术实施的效果和专利的实用性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双模转换荧光粉，其特征在于，化学通式为PbF2:Er，Yb，呈粉体形态，其制备方法包括以下步骤：A、原料包括PbF2、Er2O3、Yb2O3、NaF和稀HNO3；B、将步骤A的稀土氧化物制成氟化物原料；C、各氟化物原料充分研磨后在650℃温度下灼烧2h，获得PbF2:Er，Yb荧光粉体；D、将所述PbF2:Er，Yb荧光粉体在室温下采用光纤光谱仪耦合氙灯光源、980nm或1550nm激光器，测试样品在紫外光、可见光同时激发时的发射光谱。

【技术特征摘要】
1.一种双模转换荧光粉，其特征在于，化学通式为PbF2:Er，Yb，呈粉体形态，其制备方法包括以下步骤：A、原料包括PbF2、Er2O3、Yb2O3、NaF和稀HNO3；B、将步骤A的稀土氧化物制成氟化物原料；C、各氟化物原料充分研磨后在650℃温度下灼烧2h，获得PbF2:Er，Yb荧光粉体；D、将所述PbF2:Er，Yb荧光粉体在室温下采用光纤光谱仪耦合氙灯光源、980nm或1550nm激光器，测试样品在紫外光、可见光同时激发时的发射光谱。2.根据权利要求1所述的双模转换荧光粉，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏朝晖，刘洪伟，张希艳，孙海鹰，王晓春，马小易，米晓云，刘全生，王能利，卢利平，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22