一种基于水凝胶的固态上转换发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于非线性光学材料领域，具体公开了一种基于水凝胶的固态上转换发光材料及其制备方法，可直接在大气环境下使用并且具有很高的稳定性。低功率密度绿光（532 nm，60 mW·cm-2)激发下，PdTPP/DPA体系的上转换水凝胶获得蓝色上转换发光，当温度升高时，其上转换效率与温度呈现出正相关性，上转换效率（ΦUC）高达12%。提供了一个便捷的思路来制备上转换发光材料，无需除氧，从而避免了通常在有机溶剂中的不稳定性，有机合成法的复杂性以及不利于生态环境保护，实际应用价值大大提升。本发明专利技术在光电化学制氢，在太阳能光伏领域、太阳能光催化、环境光化学技术以及温度传感器等领域具有潜在的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非线性光学材料领域，具体涉及一种以水凝胶为载体，含有光敏剂与发光剂的新型固态上转换材料。
技术介绍
上转换是有机分子吸收低能量光而后发射出高能量光的过程。双光子吸收上转换（Two-Photon-AbsorptionUpconversion,TPA-UC）与三线态-三线态湮灭上转换（Triplet-Triplet-AnnihilationUpconversion,TTA-UC）是目前重要的两种上转换技术，并且均显示非线性光学特性。TPA上转换是指处于低能级的电子基态分子在激发光照射下，双光子将能量转移给基态分子，从而分子到达高能级的激发态，通过辐射衰变回到基态，发出高频荧光的过程。然而，双光子吸收机制下的上转换技术有较多缺陷，比如，需要激发光能量密度要达到兆级别才能作为其激发光源，此数量级远远大于太阳光强密度，所以其缺乏实际应用能力。另外，双光子的上转换是将光子能量转化为荧光发射其间存在非辐射衰变过程，所以其上转换发光效率低，因而难以控制敏化剂在不同因素下的上转换性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于水凝胶的固态上转换发光材料，其特征在于：所述基于水凝胶的固态上转换发光材料包括上转换微乳液体系与聚合物水凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种基于水凝胶的固态上转换发光材料，其特征在于：所述基于水凝胶的固态上转
换发光材料包括上转换微乳液体系与聚合物水凝胶。
2.根据权利要求1所述基于水凝胶的固态上转换发光材料，其特征在于：所述聚合物水
凝胶为聚丙烯酸水凝胶、聚甲基丙烯酸水凝胶、聚丙烯酸钠水凝胶、聚丙烯酰胺水凝胶或者
聚异丙基丙烯酰胺水凝胶。
3.根据权利要求1所述基于水凝胶的固态上转换发光材料，其特征在于：所述聚合物水
凝胶为多孔结构；所述聚合物水凝胶透明。
4.根据权利要求1所述基于水凝胶的固态上转换发光材料，其特征在于：所述上转换微
乳液体系由光敏剂、发光剂、水、有机溶剂与表面活性剂组成；所述光敏剂的三重态能级高
于发光剂的三重态能级；所述发光剂的三重态能级的二倍高于单重态能级。
5.根据权利要求4所述基于水凝胶的固态上转换发光材料，其特征在于：所述水与有机
溶剂的摩尔比为(1～10)∶1；水与表面活性剂的摩尔比为(1～10)∶1；发光剂与光敏剂的
摩尔比为(350～1)∶1；发光剂的浓度为8×10-6～2.8×10-3mol/L；微乳液体系与水凝胶的
比例为（300～500）mL∶1g。
6.根据权利要求5所述基于水凝胶的固态上转换发光材料，其特征在于：所述水与有机
溶剂的摩尔比为(8～10)∶1；水与表面活性剂的摩尔比为(2～2.5)∶1；发光剂与光敏剂的
摩尔比为300∶1；发光剂的浓度为2.4×10-3mol/L；微乳液体系与水凝胶的比例为400mL∶

【专利技术属性】
技术研发人员：叶常青，汪彩虹，陈硕然，葛婕，马金锁，王筱梅，周宇扬，
申请(专利权)人：苏州科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32