[发明专利]一种Ho3+/Yb3+/Gd3+共掺杂氧化锌上转换发光材料及制备方法

摘要

本发明提供一种Ho³⁺/Yb³⁺/Gd³⁺共掺杂氧化锌上转换发光材料及制备方法，以ZnO为基质，以稀土元素Ho³⁺、Yb³⁺、Gd³⁺为掺杂离子，其组成为，Zn_{1‑x‑y‑z}Ho_xYb_yGd_zO。本发明稀土掺杂制备发光强度高的氧化锌上转换发光材料，其合成工艺简单，可重复性高，所用材料对环境友好，安全无毒，易于实现工业化的生产。同时通过改变Gd³⁺的掺杂浓度可以明显提高氧化锌的上转换发光强度，使得稀土掺杂氧化锌上转换发光材料发光强度强，可用于显示、照明、激光防伪等方面。

主权项

1.Ho³⁺/Yb³⁺/Gd³⁺共掺杂氧化锌上转换发光材料，以ZnO为基质，其特征在于，以稀土元素Ho³⁺、Yb³⁺、Gd³⁺共掺杂作为掺杂离子；所述Ho³⁺/Yb³⁺/Gd³⁺共掺杂氧化锌上转换发光材料组成为，Zn_{1‑x‑y‑z}Ho_xYb_yGd_zO，其中x＝1mol％，y＝5mol％，z＝3mol％；所述Ho³⁺/Yb³⁺/Gd³⁺共掺杂氧化锌上转换发光材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，将乙酸锌或硝酸锌溶于去离子水中，搅拌，直至乙酸锌或硝酸锌充分溶解得到锌盐溶液；步骤二，将Ho₂O₃、Yb₂O₃和Gd₂O₃混合后溶于稀硝酸或稀盐酸溶液中，加热搅拌至充分反应后将溶液蒸干得粉末物质；步骤三，将步骤二所得粉末物质溶解于水中，搅拌至澄清，逐滴滴加步骤一所得锌盐溶液，搅拌至澄清得溶液；步骤四，将三乙醇胺或单乙醇胺逐滴加入步骤三所得溶液中，至初始时出现的白色絮状沉淀溶解后，得到无色透明溶液；步骤五，将聚乙二醇‑600或聚乙二醇‑400加入到步骤四所得溶液中，搅拌混合；步骤六，将步骤五所得溶液转入高压反应釜进行反应后，待高压反应釜冷却至室温，得到沉淀物；步骤七，将步骤六所得沉淀物经离心分离、清洗、干燥和研磨后得到白色粉末，将白色粉末进行退火处理；所述步骤二中加热搅拌温度为40℃～60℃；述步骤二中溶液蒸干温度为50℃～70℃；所述步骤六高压反应釜反应条件为140℃～180℃反应2～6h；所述步骤七干燥条件为60℃～80℃干燥2～4h；所述步骤七退火条件为550℃～750℃退火2～4h。