一种紫外发光晶体材料磷酸钠铈，属于正交晶系，其空间群为Ｐｎｍａ，ａ＝８．６２０２＊，ｂ＝５．２９０７＊，ｃ＝１２．６８００＊，α＝β＝γ＝９０°，Ｖ＝５７８．３０５＊↑［３］。采用高温固相方法合成磷酸钠铈单晶，将充分研磨均匀的混合原料置于铂坩埚中，放入箱式炉中加热合成，在最高温度恒温，然后缓慢冷却，降至室温后可得到磷酸钠铈单晶。该晶体材料用于小型高功率固体激光器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新型的光致发光材料，尤其是涉及一种新颖的紫外发光晶体材料磷酸钠铈。
技术介绍
目前，国内外研究者正努力开发出不同波段的发光材料，以满足实际应用需要。例如，大阪大学的足立吟也和我国长春中国科学院物理研究所的李文连分别研究了Eu2+及Ce3+的高分子发光材料，配体分别为15C5-冠醚基的聚甲基丙烯酸甲酯(PMA)或18C6-冠醚基的聚甲基丙烯酸甲酯。这两个材料的发光能量主要是基于Eu2+和Ce3+的f→d允许跃迁的吸收。在紫外灯照射下，前者发出蓝光，后者发出紫光。此外，最先受到重视和开发的硫化物发光材料CaS:Bi可发出紫蓝色光。这些材料的发光均在可见区，而材料本体的紫外区发光鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种不需要繁琐的制备途径和复杂的光学设计，其材料本体就可以在激发光下发射出一定特征波长的光，以满足实际应用需要，因此我们研制出了一种新的光致发光晶体材料-磷酸钠铈。该晶体在Na2O-CeO2-P2O5体系中采用高温固相反应合成，选用含该材料元素的碳酸盐，磷酸盐以及稀土氧化物作为反应原料。经低温预烧后，升高温度至体系的熔融温度(950-1000℃)，并恒温，然后缓慢冷却至室温得到该晶体。通过单晶X-射线衍射数据得知相关的晶体学参数为它属于正交晶系，空间群为Pnma，a＝8.6202，b＝5.2907，c＝12.6800，α＝β＝γ＝90°，V＝578.3053。经结构解析表明其结构为铈多面体通过共用顶点氧原子在方向上形成一维长链，P2O7基团起到桥梁作用将铈多面体长链连接，形成三维网络结构，钠原子填充在由磷氧四面体和铈氧多面体围成的间隙中，见附图1。铈原子与来自不同磷氧四面体的7个氧原子配位，见附图2。具体合成工艺见实施方式。我们对该晶体进行了紫外-可见吸收光谱的测定，最大吸收峰在301nm附近，吸收截止波长为415nm。从其荧光光谱(激发波长为270nm)得知光致发光谱带由318nm和335nm的紫外区发射带组成。为了进一步研究该晶体紫外发光的特性，我们对318nm和335nm的荧光强度衰减情况进行了分析，在273nm激发光下测定平均寿命分别为35ns和31ns。这种氧化物本体的结构和发光行为在国内外均未见报道，它的优势在于在一定的激发波长下实现紫外发射，制备工艺简单，生产成本低。可以预见，这将会为人们制备小型高功率固体激光器开拓新的发光材料来源。附图说明图1为磷酸钠铈晶体三维结构示意图，其中为清晰可见Na-O化学键省略；图2为铈原子配位示意图。具体实施例方式关于磷酸钠铈晶体的合成，采用高温固相合成方法在1273K熔融，缓慢降温结晶而成。所用化学试剂的用量及化学计量比如下Na2CO30.318(3mol)浙江省兰溪市二轻试剂厂AR 纯度≥99.8％CeO20.172(1mol)汕头市光华化学厂 AR 纯度≥97.0％ NH4H2PO41.15(10mol)国药集团化学试剂有限公司GR 纯度≥99.0％具体操作方法如下按3∶1∶10的摩尔比例用分析天平准确称取，在通风橱中将称量好的试剂放入玛瑙研体中充分研磨使其混合均匀，然后将样品装入铂坩埚里。为使后期反应顺利进行，放入箱式炉中在300℃预烧、研磨。最后在1273K下恒温24h，经分阶段缓慢冷却到室温第一阶段，以2℃/h的速度降至800℃；第二阶段，以10℃/h的速度从800℃降至500℃；第三阶段，以25℃/h的速度从500℃降至室温；最后，在坩埚底部得到无色条状晶体。对该晶体进行单晶X-射线衍射晶体学分析知其为磷酸钠铈晶体，其晶体学参数如上所述，结构如附图1和2所示。权利要求1.一种紫外发光晶体材料磷酸钠铈，其特征在于它属于正交晶系，其空间群为Pnma，a＝8.6202，b＝5.2907，c＝12.6800，α＝β＝γ＝90°，V＝578.3053。2.一种权利要求1的紫外发光晶体材料磷酸钠铈的制备方法，采用高温固相合成方法，其特征在于在300℃预烧、研磨。最后在1273K下恒温24h，经分阶段缓慢冷却到室温第一阶段，以2℃/h的速度降至800℃；第二阶段，以10℃/h的速度从800℃降至500℃；第三阶段，以25℃/h的速度从500℃降至室温。3.一种权利要求1的紫外发光晶体材料磷酸钠铈的用途，其特征在于该晶体材料用于小型高功率固体激光器。全文摘要一种紫外发光晶体材料磷酸钠铈，属于正交晶系，其空间群为Pnma，a＝8.6202，b＝5.2907，c＝12.6800，α＝β＝γ＝90°，V＝578.305文档编号C09K11/77GK1916108SQ200510090439公开日2007年2月21日 申请日期2005年8月15日 优先权日2005年8月15日专利技术者朱静, 程文旦, 张 浩, 龚亚京, 吴东升, 阚子规, 童华南 申请人:中国科学院福建物质结构研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种紫外发光晶体材料磷酸钠铈，其特征在于：它属于正交晶系，其空间群为Ｐｎｍａ，ａ＝８．６２０２＊，ｂ＝５．２９０７＊，ｃ＝１２．６８００＊，α＝β＝γ＝９０°，Ｖ＝５７８．３０５＊↑［３］。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱静，程文旦，张浩，龚亚京，吴东升，阚子规，童华南，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。