[发明专利]Ba2

说明书

本发明提供了Ba₂Sc_0.8‑y‑zYb_yEr_zAl_1.2O₅上转换发光材料的制备方法，属于发光材料技术领域。该材料是Yb、Er稀土原子取代单相Ba₂Sc_0.8Al_1.2O₅中部分Sc原子得到的，属六方晶系，空间群为P63/mmc，晶胞参数为其中y＝0.1～0.25，z＝0.01～0.04。本发明所得Ba₂Sc_0.8‑y‑zYb_yEr_zAl_1.2O₅上转换发光材料的原子距离较Ba₂ScAlO₅结构有所减小，可提高稀土离子之间的能量传递效率，进而增强上转换发光强度；此外降低贵稀土元素Sc的含量，进而降低原料成本。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及Ba₂Sc_0.8-y-zYb_yEr_zAl_1.2O₅上转换发光材料及其制备方法。

背景技术

近些年来，稀土元素因其光学性质特殊、具有丰富的荧光发射谱带、发光寿命长等优点而受到上转换发光纳米材料研究者的青睐。由此思路所制备的稀土掺杂上转换发光生物医用纳米材料具有灵敏度高、特异性强、较大的反斯托克斯位移、较长的寿命、发射波长可调性、光稳定性等诸多优势。相比于下转换材料的短波长激发(例如紫外光、X射线等)，上转换材料使用红外波长作为激发源，并且上转换材料的毒性更低，荧光具备穿透性更强、半峰宽更窄、对生物细胞安全等特点。较之传统荧光材料，上转换材料的背景荧光干扰性较低，可有效避免光漂白产生，几乎可实现无损检测。另一方面，上转换发光材料发光的波长可调节至“生物光学窗口”(300～700nm)。总而言之，上转换发光材料在生物医用、生物探测和荧光显示等众多光学领域大有可为。

上转换发光材料的制备方法有很多，如液相法、高温固相法、热分解法、溶剂热法等，应用最为广泛的高温固相法则是将称量好的所需金属阳离子的化合物用无水乙醇混合均匀，再经烘干后压制成片，经高温烧结得到目标产物。相比于其他制备方法，该方法具有工艺简单、制备周期短、产量高等优点。

钪铝酸钡(Ba₂ScAlO₅)作为基质材料经稀土掺杂后用于上转换荧光粉已有相关研究。本发明目的在于提出其他种类晶体结构的上转换发光材料，具有优异的上转换发光特性。

发明内容

结合上述现有技术中含钪化合物的高成本问题，本发明提出了Ba₂Sc_0.8-y-zYb_yEr_zAl_1.2O₅上转换发光材料及其制备方法，所得材料的原子距离较Ba₂ScAlO₅结构有所减小，提高稀土离子间的能量传递效率，进而增强上转换发光强度。

本发明所采用的技术方案如下：