一种钼酸盐上转换发光材料及其制备方法与应用技术

本申请公开了一种钼酸盐上转换发光材料及其制备方法与应用，涉及发光材料技术领域，该钼酸盐上转换发光材料的化学通式为Ln

A molybdate up conversion luminescent material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种钼酸盐上转换发光材料及其制备方法与应用
本申请涉及发光材料
，具体涉及一种钼酸盐上转换发光材料及其制备方法与应用。
技术介绍
稀土掺杂上转换发光材料是一种光致发光材料，能够将多个波长较长光子(低能量)转换成波长较短光子(高能量)。这种非线性光学特性使其在很多领域的独特的优点，具备较高的价值，其应用主要包括高性能蓝绿激光器、生物细胞光学成像、高效太阳能电池、温度传感器、3D成像等。通常，稀土掺杂上转换发光材料一般由三部分组成：为发光中心提供合适晶体场的基质材料；能吸收能量，跃迁产生发光的称为激活剂；能够吸收并有效传递能量给激活剂并最终提髙整体发光效率掺杂离子称为敏化剂。总的来说，上转换发光强度由发光吸收和转换效率所决定。上转换光吸收效率主要由掺杂离子的光散射截面、基质透明性等决定。而上转换效率则取决于稀土离子激发态动力学及其与基质矩阵之间的相互作用。目前，对发光的调控主要通过调节掺杂离子的种类、调节掺杂离子的浓度、调节调节基质的晶相、晶体尺寸、核壳结构等。而这种常规的发光调控方法无法实现实时、原位的发光性能调控。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种钼酸盐上转换发光材料及其制备方法与应用，解决了现有上转换发光材料无法实现实时、原位的发光性能调控，实现了通过温度任意调控上转换发光材料的发光强度。为达到上述目的，本申请主要提供如下技术方案：一方面，本申请实施例提供了一种钼酸盐上转换发光材料，其化学通式为Ln2-2x-2yEr2xYb2yMo3O12，其中Ln为元素Y、Lu、La、Gd和Dy中的一种或多种，0<x+y<1。作为优选，0<x≤0.1，0<y≤0.4。作为优选，x＝0.02，y＝0.18。作为优选，所述钼酸盐上转换发光材料的粒度为0.2-100μm。另一方面，本申请实施例提供了一种钼酸盐上转换发光材料的制备方法，包括以下步骤：将含Ln化合物、含Er化合物、含Yb化合物和含Mo化合物按照Ln：Er：Yb：Mo＝(2-2x-2y)：2x：2y：3的元素摩尔比进行混合，混合均匀后先进行预烧，再进行研磨，将研磨后的粉末再进行煅烧，冷却后再研磨，即得所述钼酸盐上转换发光材料；其中Ln为元素Y、Lu、La、Gd和Dy中的一种或多种，0<x+y<1。作为优选，所述钼酸盐上转换发光材料的化学通式为Ln2-2x-2yEr2xYb2yMo3O12。作为优选，0<x≤0.1，0<y≤0.4。作为优选，x＝0.02，y＝0.18。作为优选，所述含Ln化合物、含Er化合物、含Yb化合物和含Mo化合物均选自相应的氧化物、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐或以氢氧化物形式存在的化合物。作为优选，所述含Ln化合物、含Er化合物和含Yb化合物均选自相应的氧化物；所述含Mo化合物为MoO3。作为优选，所述含Ln化合物、含Er化合物、含Yb化合物和含Mo化合物的纯度均为99.99％。作为优选，所述钼酸盐上转换发光材料的粒度为0.2-100μm。作为优选，所述含Ln化合物、含Er化合物、含Yb化合物和含Mo化合物通过机械球磨或溶胶凝胶法混合均匀。作为优选，所述预烧的温度为400℃-600℃，预烧的时间为2-30小时。作为优选，所述预烧和煅烧所用的容器均为陶瓷舟或刚玉舟。作为优选，所述煅烧的气氛为空气或纯氧，所述煅烧的温度为800℃-1000℃，所述煅烧的时间为2-10小时。本申请实施例还提供了上述钼酸盐上转换发光材料在高温上转换成像，温度传感器和激光防伪领域的应用。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请提供的钼酸盐上转换发光材料通过以Ln2Mo3O12为发光材料的基质，通过铒镱共掺杂，打破常规的上转换发光材料温度升高光减弱的性能，实现了材料温度升高光增强的性能，材料的发光峰的位置不随发光强度的改变而改变，但发光强度随着温度的升高而迅速增强。本申请的发光材料为通过调节温度从而调控发光性能创造了很好的条件，具备应用到高温上转换成像，高温、高灵敏度的温度传感器，和激光防伪等方面的潜力。附图说明图1为本申请实施例1中得到的发光材料Lu2-0.4Er0.04Yb0.36Mo3O12的常温发光光谱；图2为本申请实施例1中得到的发光材料Lu2-0.4Er0.04Yb0.36Mo3O12在不同温度下的发光光谱图；图3为本申请实施例1中得到的发光材料Lu2-0.4Er0.04Yb0.36Mo3O12在特定发光峰(524和560nm)下的发光强度随温度变化曲线图；图4为本申请实施例2中得到的发光材料Y2-0.4Er0.04Yb0.36Mo3O12的常温发光光谱；图5为本申请实施例2中得到的发光材料Y2-0.4Er0.04Yb0.36Mo3O12上转换在不同温度下的发光光谱图；图6为本申请实施例2中得到的发光材料Y2-0.4Er0.04Yb0.36Mo3O12在不同发光峰位的强度随温度变化的谱图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。本申请实施例提供了一种钼酸盐上转换发光材料，其化学通式为Ln2-2x-2yEr2xYb2yMo3O12，其中Ln为元素Y、Lu、La、Gd和Dy中的一种或多种，0<x+y<1。优选地，0<x≤0.1，0<y≤0.4。更优选地，x＝0.02，y＝0.18。上述钼酸盐上转换发光材料的粒度为0.2-100μm。本申请实施例提供的钼酸盐上转换发光材料通过以Ln2Mo3O12为发光材料的基质，通过铒镱共掺杂，打破常规的上转换发光材料温度升高光减弱的性能，实现了材料温度升高光增强的性能，材料的发光峰的位置不随发光强度的改变而改变，但发光强度随着温度的升高而迅速增强。本申请的发光材料为通过调节温度从而调控发光性能创造了很好的条件，具备应用到高温上转换成像，高温、高灵敏度的温度传感器，和激光防伪等方面的潜力。本申请实施例还提供了上述钼酸盐上转换发光材料的制备方法，包括以下步骤：将含Ln化合物、含Er化合物、含Yb化合物和含Mo化合物按照Ln：Er：Yb：Mo＝(2-2x-2y)：2x：2y：3的元素摩尔比进行混合，混合均匀后先进行预烧，再进行研磨，将研磨后的粉末再进行煅烧，冷却后再研磨，即得所述钼酸盐上转换发光材料；其中Ln为元素Y、Lu、La、Gd和Dy中的一种或多种，0<x+y<1。优选地，0<x≤0.1，0<y≤0.4。更优选地，x＝0.02，y＝0.18。上述钼酸盐上转换发光材料的化学通式为Ln2-2x-2yEr2xYb2yMo3O12。其中含Ln化合物、含Er化合物、含Yb化合物和含Mo化合物均选自相应的氧化物、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐或以氢氧化物形式存在的化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钼酸盐上转换发光材料，其特征在于，其化学通式为Ln

【技术特征摘要】
1.一种钼酸盐上转换发光材料，其特征在于，其化学通式为Ln2-2x-2yEr2xYb2yMo3O12，其中Ln为元素Y、Lu、La、Gd和Dy中的一种或多种，0<x+y<1。


2.根据权利要求1所述的钼酸盐上转换发光材料，其特征在于，0<x≤0.1，0<y≤0.4。


3.根据权利要求2所述的钼酸盐上转换发光材料，其特征在于，x＝0.02，y＝0.18。


4.根据权利要求1所述的钼酸盐上转换发光材料，其特征在于，所述钼酸盐上转换发光材料的粒度为0.2-100μm。


5.一种钼酸盐上转换发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将含Ln化合物、含Er化合物、含Yb化合物和含Mo化合物按照Ln：Er：Yb：Mo＝(2-2x-2y)：2x：2y：3的元素摩尔比进行混合，混合均匀后先进行预烧，再进行研磨，将研磨后的粉末再进行煅烧，冷却后再研磨，即得所述钼酸盐上转换发光材料；其中Ln为元素Y、Lu、La、Gd和Dy中的一种或多种，0<x+y<1。


6.根据权利要求5所述的钼酸盐上转换发光材料的制备方法，其特征在于，所述钼酸盐上转换发光材料的化学通式为Ln2-2x-2yEr2...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹华，王锋，陈冰，胡益丰，朱小芹，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32