[发明专利]一种Yb3+

说明书

本发明涉及一种Yb³⁺激活的立方结构上转换发光材料及其制备方法和应用。所述上转换发光材料的化学结构式为：Ba₃Lu_2‑x‑yYb_xM_yZn₅O₁₁，其中，M为碱金属离子Er³⁺、Tm³⁺或Ho³⁺中的一种；0.001≤x≤0.5，0.001≤y≤0.1。本发明提供的上转换发光材料以氧化物为基质材料，具有原料价格低廉、重复率好、化学热稳定性好等优点，在980nm红外光激发下，能够实现蓝、绿、橙上转换发光；可用于显示照明、激光防伪、荧光标记等领域。本发明提供的制备方法简单可行，易于操作、易于量产、无污染、成本低。

技术领域

本发明属于发光材料领域，具体涉及一种Yb³⁺激活的立方结构上转换发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

上转换发光材料是一种重要的功能材料，它所具有的特殊性质使其在激光防伪、生物荧光标记和短波长激光器等领域有广泛的应用，因此制备转换效率高、性能稳定的新型上转换发光材料是当前稀土发光材料的热点之一。

稀土离子掺杂上转换发光材料基质主要分为三类：卤化物、氟化物和氧化物。但目前卤化物和氟化物都存在明显缺陷。卤化物化学性质不稳定，容易吸潮，不利于实际应用。氟化物是目前研究最多的一种上转换发光基质材料，但氟化物化学稳定性差，合成条件高。而氧化物相比而言，化学性能稳定、制备条件要求低，是一种潜在的实现高转化率的上转换发光材料。

稀土镱离子与其他镧系离子相比，它的4f电子所受屏蔽较少，所以镱离子和其他稀土离子容易产生合作发光现象。文献表明，镱离子掺杂的Ba₃Lu₂Zn₅O₁₁至今未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中上转换发光材料基质中卤化物、氟化物化学稳定性差，合成条件高，不利于实际应用等缺陷和不足，提供一种Yb³⁺激活的立方结构上转换发光材料。本发明提供的上转换发光材料以氧化物为基质材料，具有原料价格低廉、重复率好、化学热稳定性好等优点，在980nm红外光激发下，能够实现蓝、绿、橙上转换发光；可用于显示照明、激光防伪、荧光标记等领域。

本发明的另一目的在于提供上述Yb³⁺激活的立方结构上转换发光材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述Yb³⁺激活的立方结构上转换发光材料在显示照明、激光防伪或荧光标记领域中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种Yb³⁺激活的立方结构上转换发光材料，所述上转换发光材料的化学结构式为：Ba₃Lu_2-x-yYb_xM_yZn₅O₁₁，其中，M为碱金属离子Er³⁺、Tm³⁺或Ho³⁺中的一种；0.001≤x≤0.5，0.001≤y≤0.1。

本发明提供的上转换发光材料以氧化物为基质材料，具有原料价格低廉、重复率好、化学热稳定性好等优点，在980nm红外光激发下，能够实现蓝、绿、橙上转换发光；可用于显示照明、激光防伪、荧光标记等领域。

优选地，0.1≤x≤0.2。

优选地，0.01≤y≤0.02。

上述上转换发光材料的制备方法，包括如下制备步骤：