[发明专利]一种相变延迟且上转换发光强度大幅提高的氟化镥钾纳米晶及其制备方法

摘要

本发明公开了一种相变延迟且上转换发光强度大幅提高的氟化镥钾纳米晶，其化学式为K(LuxY1‑x)2F7:18%Yb3+,2%Er3+或K(LuxGd1‑x)2F7:18%Yb3+,2%Er3+，x=10～40mmol%；制备方法如下：S1.将硝酸镥、硝酸镱、硝酸铒及硝酸钇或硝酸钆溶液与去离子水混合，搅拌后加入螯合剂，搅拌形成白色浑浊液，然后添加氟化钾溶液，经搅拌形成透明胶体；S2.将胶体在180℃～260℃进行水热反应10～15h；S3.将反应后的浑浊液离心、洗涤、烘干后，即得钇离子或钆高掺杂氟化镥钾纳米晶；在多色显示、生物医学、光催化以及太阳能等领域具有广阔的应用前景，且方法所需设备简单，易于操作，适用于大规模生产和推广。

主权项

1.一种相变延迟且上转换发光强度大幅提高的氟化镥钾纳米晶，其特征在于，其化学式表示为K(Lu_xY_1‑x)₂F₇:18%Yb³⁺,2%Er³⁺或K(Lu_xGd_1‑x)₂F₇:18%Yb³⁺,2%Er³⁺，x=10～40 mmol%。

2. 根据权利要求1所述的氟化镥钾纳米晶，其特征在于，所述x为10 mmol%、20 mmol%、30 mmol%或40 mmol%。

3.权利要求1或2所述氟化镥钾纳米晶在多色显示、生物医学、光催化或太阳能电池中的应用。

4.一种制备相变延迟且上转换发光强度大幅提高的氟化镥钾纳米晶的方法，其特征在于，在水热条件下，以KLu₂F₇为基质材料，掺入稀土激活剂铒、敏化剂镱以及稀土离子Y³⁺/Gd³⁺；所述Y³⁺/Gd³⁺的掺杂浓度为10mol%～40mol%。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1.将硝酸镥、硝酸镱、硝酸铒及硝酸钇或硝酸钆溶液与去离子水混合，搅拌后加入螯合剂，搅拌形成白色浑浊液，然后添加氟化钾溶液，经搅拌形成透明胶体；

S2.将胶体在180℃～260℃进行水热反应10～15h；

S3.将反应完后的浑浊液进行离心、洗涤、烘干后，即得钇离子或钆高掺杂氟化镥钾纳米晶；

所述硝酸镥、硝酸镱、硝酸铒及硝酸钇或硝酸钆的摩尔比为（0.8‑x）：0.18：0.02：x，x=0.1～0.4。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S1所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钾或油酸‑无水乙醇‑氢氧化钾混合液。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S1所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钾，S2所述水热反应的温度为180℃，时间为12h，所述x=0.1～0.4。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S1所述螯合剂为油酸‑无水乙醇‑氢氧化钾混合液，S2所述水热反应的温度为180℃，时间为12h，所述x=0.1～0.4。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S1所述螯合剂为油酸‑无水乙醇‑氢氧化钾混合液，S2所述水热反应的温度为260℃，时间为12h，所述x=0.1～0.4。