釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，具有如下化學(xué)通式ZrF4:xNd3+，yYb3+，其中，x為0.002～0.08，y為0.002～0.08。本發(fā)明還提供了該釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的制備方法，條件溫和、合成溫度低較易控制；另外，制備的一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料粉體結(jié)晶完好，分散性好，成本較低，在其光致發(fā)光光譜中，釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為980nm，在482nm波長區(qū)由Nd3+離子2P3/2→4I15/2的躍遷輻射形成發(fā)光峰，可以作為藍(lán)光發(fā)光材料。
【專利說明】
釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)由于組件結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本便宜、自發(fā)光、反應(yīng)時(shí)間短、可彎曲等特性，而得到了極廣泛的應(yīng)用。但由于目前得到穩(wěn)定高效的OLED藍(lán)光材料比較困難，極大的限制了白光OLED器件及光源行業(yè)的發(fā)展。上轉(zhuǎn)換熒光材料能夠在長波(如紅外)輻射激發(fā)下發(fā)射出可見光，甚至紫外光，在光纖通訊技術(shù)、纖維放大器、三維立體顯示、生物分子熒光標(biāo)識、紅外輻射探測等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，可由紅外，紅綠光等長波輻射激發(fā)出藍(lán)光發(fā)射的釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，仍未見報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足:提供釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，具有如下化學(xué)通式ZrF4:xNd3+，yYb3+,其中，X 為 0.002 ?0.08，y 為 0.002 ?0.08。
[0006]所述X 為 0.05, y 為 0.06。
[0007]所述一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟:
[0008](I)根據(jù) ZrF4: xNd3+，yYb3+ 各元素的化學(xué)計(jì)量比稱取 ZrF4, Ta2O5, Nd2O3 和 Yb2O3 粉體，其中，X 為 0.002 ?0.08，y 為 0.002 ?0.08 ;
[0009](2)將稱取的粉體溶解于硝酸中配制成金屬陽離子的濃度為0.8mol/L?3mol/L的溶液；
[0010](3)將所述溶液霧化成氣霧狀后隨載氣一起通入溫度為100°C?240°C的石英管生成前驅(qū)體，其中，石英管的直徑為30mm?150mm，長度為0.5m?3m，載氣的流量為IL/min ?15L/min ；
[0011](4)將所述前驅(qū)體在600°C?1500°C下煅燒2小時(shí)?5小時(shí)得到化學(xué)式ZrF4:xNd3+, yYb3+的一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。
[0012]所述步驟(I)中X 為 0.02 ?0.08，y 為 0.02 ?0.08。
[0013]所述步驟(2)將稱取的粉體溶于硝酸中配制成溶液的步驟還包括:往所述溶液中添加分散劑，所述分散劑的濃度為0.005mol/L?0.06mol/L。
[0014]所述步驟(2)中分散劑為草酸、乙醇、三乙醇胺、水溶性淀粉或聚乙二醇。
[0015]所述步驟(3)將載氣及所述溶液一起通入霧化器中使所述溶液霧化成氣霧狀，所述載氣為惰性氣體或還原性氣體；所述載氣的流量為5L/min?8L/min。
[0016]同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0017]本發(fā)明提供的制備方法，條件溫和、合成溫度低較易控制，產(chǎn)物的粒度和形貌可控，同時(shí)反應(yīng)過程中無三廢產(chǎn)生，較為環(huán)保；另外，制備的一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料粉體結(jié)晶完好，分散性好，成本較低，在其光致發(fā)光光譜中，釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為980nm,在482nm波長區(qū)由Nd3+離子2P3/2 — 4I1572的躍遷福射形成發(fā)光峰，可以作為藍(lán)光發(fā)光材料。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明實(shí)施方式主要提供釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其制備方法，為便于很好的理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于此。
[0019]實(shí)施例1
[0020]一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟:
[0021](I)根據(jù) ZrF4:xNd3+，yYb3+ 各元素的化學(xué)計(jì)量比稱取 ZrF4, Ta2O5, Nd2O3 和 Yb2O3 粉體，其中，X為0.02，y為0.02 ；
[0022](2)將稱取的粉體溶解于硝酸中配制成金屬陽離子的濃度為0.8mol/L的溶液；
[0023](3)將所述溶液霧化成氣霧狀后隨載氣(惰性氣體)一起通入溫度為100°C的石英管生成前驅(qū)體，其中，石英管的直徑為100mm，長度為1.5m，載氣的流量為10L/min ；
[0024](4)將所述前驅(qū)體在600°C下煅燒5小時(shí)得到化學(xué)式ZrF4:xNd3+，yYb3+的一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。
[0025]所述步驟(2)將稱取的粉體溶于硝酸中配制成溶液的步驟還包括:往所述溶液中添加分散劑草酸，草酸的濃度為0.05mol/L。
[0026]實(shí)施例2
[0027]—種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟:
[0028](I)根據(jù) ZrF4: xNd3+，yYb3+ 各元素的化學(xué)計(jì)量比稱取 ZrF4, Ta2O5, Nd2O3 和 Yb2O3 粉體，其中，X為0.08，y為0.08 ；
[0029](2)將稱取的粉體溶解于硝酸中配制成金屬陽離子的濃度為3mol/L的溶液；
[0030](3)將所述溶液霧化成氣霧狀后隨載氣(還原性氣體)一起通入溫度為240°C的石英管生成前驅(qū)體，其中，石英管的直徑為150mm，長度為3m，載氣的流量為15L/min ；
[0031](4)將所述前驅(qū)體在1500°C下煅燒2小時(shí)得到化學(xué)式ZrF4:xNd3+，yYb3+的一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。
[0032]所述步驟(2)將稱取的粉體溶于硝酸中配制成溶液的步驟還包括:往所述溶液中添加分散劑乙醇，乙醇的濃度為0.06mol/L。
[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的制備方法，條件溫和、合成溫度低較易控制，產(chǎn)物的粒度和形貌可控，同時(shí)反應(yīng)過程中無三廢產(chǎn)生，較為環(huán)保；另外，制備的一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料粉體結(jié)晶完好，分散性好，成本較低，在其光致發(fā)光光譜中，釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的激發(fā)波長為980nm，在482nm波長區(qū)由Nd3+離子2P3/2 — 4I1572的躍遷輻射形成發(fā)光峰，可以作為藍(lán)光發(fā)光材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其特征在于:具有如下化學(xué)通式ZrF4:xNd3+, yYb3+，其中，x 為 0.002 ?0.08，y 為 0.002 ?0.08。2.如權(quán)利要求1所述一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，其特征在于:所述X為0.05, y 為 0.06。3.如權(quán)利要求1所述一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)根據(jù)ZrF4:xNd3+，yYb3+各元素的化學(xué)計(jì)量比稱取ZrF4, Ta2O5, Nd2O3和Yb2O3粉體，其中，X 為 0.002 ?0.08，y 為 0.002 ?0.08 ; (2)將稱取的粉體溶解于硝酸中配制成金屬陽離子的濃度為0.8mol/L?3mol/L的溶液； (3)將所述溶液霧化成氣霧狀后隨載氣一起通入溫度為100°C?240°C的石英管生成前驅(qū)體，其中，石英管的直徑為30mm?150mm,長度為0.5m?3m,載氣的流量為lL/min?15L/min ； (4)將所述前驅(qū)體在600°C?1500°C下煅燒2小時(shí)?5小時(shí)得到化學(xué)式ZrF4:xNd3+，yYb3+的一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。4.如權(quán)利要求3所述一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中X為0.02?0.08，y為0.02?0.08。5.如權(quán)利要求3所述一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)將稱取的粉體溶于硝酸中配制成溶液的步驟還包括:往所述溶液中添加分散劑，所述分散劑的濃度為0.005mol/L?0.06mol/L。6.如權(quán)利要求3所述一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中分散劑為草酸、乙醇、三乙醇胺、水溶性淀粉或聚乙二醇。7.如權(quán)利要求3所述一種釹鐿雙摻雜氟化鋯上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)將載氣及所述溶液一起通入霧化器中使所述溶液霧化成氣霧狀，所述載氣為惰性氣體或還原性氣體；所述載氣的流量為5L/min?8L/min。
【文檔編號】C09K11/61GK106065326SQ201410616958
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2014年11月4日 公開號201410616958.3, CN 106065326 A, CN 106065326A, CN 201410616958, CN-A-106065326, CN106065326 A, CN106065326A, CN201410616958, CN201410616958.3
【發(fā)明人】張劍飛
【申請人】西安立偉電子科技有限責(zé)任公司