[发明专利]一种高色纯度蓝光上转换纳米材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高色纯度蓝光上转换纳米材料及其制备方法，属于发光材料技术领域。本发明高色纯度蓝光上转换纳米材料，化学式为LiYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺@LiYF₄，LiYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺@LiYF₄为以LiYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺为核，LiYF₄为壳的核壳结构，LiYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺纳米颗粒中Yb³⁺的掺杂摩尔量为Y³⁺、Yb³⁺和Tm³⁺的总摩尔量的10～45％，Tm³⁺的掺杂摩尔量为Y³⁺、Yb³⁺和Tm³⁺的总摩尔量的0.5～5％。本发明LiYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺@LiYF₄的蓝色发射(λ_em＝455nm)归因于Tm³⁺离子的¹G₄→³H₆跃迁，通过在LiYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺纳米颗粒表面合成惰性壳层LiYF₄形成核壳结构以减少表面缺陷，实现上转换纳米颗粒高色纯度蓝光发射目的。

技术领域

本发明涉及一种高色纯度蓝光上转换纳米材料及其制备方法，属于发光材料技术领域。

背景技术

上转换纳米材料是一类能够将不可见的近红外光转变为可见光的材料，其发光具有谱线尖锐、抗光漂白、多色可调等优点，其在全色显示、生物标记、高级防伪技术以及编码学领域具有广泛的应用前景。特别是具有蓝光发射纳米材料，在LED中有着重要的应用。目前，上转换纳米颗粒的发光效率相对较低，主要由于上转换纳米材料中由交叉弛豫引起的发光猝灭。

发明内容

本发明提供一种高色纯度蓝光上转换纳米材料及其制备方法，通过Yb³⁺和Tm³⁺共掺杂LiYF₄纳米颗粒，促使LiYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺@LiYF₄发射蓝光，通过在LiYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺表面合成惰性壳层LiYF₄形成核壳结构使LiYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺纳米晶表面的缺陷得到有效的钝化，发光进一步增强。上转换纳米晶LiYF₄:Yb³⁺,Tm³⁺@LiYF₄的蓝光发射(λ_em＝455nm)归因于Tm³⁺离子的¹G₄→³H₆跃迁，而上转换纳米颗粒的光谱图表明惰性壳层LiYF₄可提高具有高色纯度蓝光上转换纳米颗粒的发光强度。