一種基于鉬酸鐿基質的高效上轉換熒光納米材料及其制備方法和應用

一種基于鉬酸鐿基質的高效上轉換熒光納米材料及其制備方法和應用
【專利摘要】本發明涉及一種基于鉬酸鐿基質的高效上轉換熒光納米材料及其制備方法和應用。具體地，所述材料包含式I所示化合物作為發光材料和任選的MoO3作為不發光材料，其中，X為摻雜的稀土元素，選自下組：Er、Ho、Tm、Eu、Nd、Gd、Tb、Ce、Sm、或其組合；a＝0.03?1。本發明還公開了所述材料的制備方法和應用。所述材料具有穩定的晶體結構和高的熒光上轉換絕對量子產率，可極大地推進光頻上轉換材料的推廣應用。Yb2-aXaMo4O15 I。
【專利說明】
-種基于結酸憶基質的高效上轉換黃光納米材料及其制備方 法和應用
技術領域
[0001] 本發明設及材料領域，具體地設及一種基于鋼酸鏡基質的高效上轉換巧光納米材 料及其制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 光頻上轉換，即材料通過吸收兩個或多個長波長的低能量光子之后釋放出一個短 波長的高能量光子的物理過程，是一種反斯托克斯發光過程。光頻上轉換材料，通常由稀上 離子滲雜到特定的基質載體而獲得。運類材料在紅外探測、激光、顯示技術、標記成像和能 源等領域都有廣泛應用價值。特別地，由于上轉換材料通常采用低能量近紅外光源作激發 源，其不會被生物樣品吸收，從而可有效避免樣品的自發巧光，進而提高檢測信噪比，因此 所述材料在生物標記和成像領域具有很好的應用前景。
[0003] 在光頻上轉換材料中，基質材料屬性是影響其上轉換發光效率的重要因素。現有 上轉換材料的基質主要基于氣化物（如化￥。4、^￥。4、￥。3)、氧化物(￥62化、￥2〇3)^及金屬鹽 類(LnsBa化化、Ln = Y或Gd)等，使用上述基質材料所得上轉換材料的上轉換巧光量子產率低 (納米級材料約為0.005 % -0.3 %，體相材料約為<3 % )，運嚴重限制了光頻上轉換材料的推 廣應用。
[0004] 因此，本領域急需開發一種新的具有高上轉換巧光量子產率的光頻上轉換材料。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于提供一種新的具有高上轉換巧光量子產率的光頻上轉換材料。
[0006] 本發明的第一方面，提供了一種巧光上轉換納米晶材料，所述材料包含式I所示化 合物作為發光材料和任選的Mo化作為不發光材料，
[0007] Yb2-aXaM〇4〇15 I
[000引其中，X為滲雜的稀±元素，選自下組:6'、化、化、611、炯、6(1、化、〔6、5111、或其組合； [0009] a = 0.03-l。
[0010]在另一優選例中，所述材料具有孔2M04O1日晶相。
[0011] 在另一優選例中，所述材料中，稀±元素 X占據元素孔的位置。
[0012] 在另一優選例中，a = 0.05-0.8，較佳地0.08-0.5，更佳地0.1-0.3，最佳地0.13- 0.2。
[0013] 在另一優選例中，3 = 0.15-0.19,優選為0.17。
[0014] 在另一優選例中，所述材料的粒徑為35-150nm，較佳地40-120nm，更佳地50- 1 OOnm，最佳地55-80nm。
[0015] 在另一優選例中，所述材料中，式I所示化合物和Mo化的摩爾比為1-5:5-1。
[0016] 在另一優選例中，式I所示化合物和Mo化的摩爾比為1-2:3-1。
[0017] 在另一優選例中，所述材料具有選自下組的一個或多個特征：
[0018] 1)在波長為975nm的近紅外光激發下，所述材料的巧光上轉換絕對量子產率> 1.3%，較佳地 >1.5%;
[0019] 2)當所述材料進一步形成為尺寸為微米級的體相材料時，其巧光上轉換絕對量子 產率>5%，較佳地>8%;
[0020] 3)在波長850-1000nm的近紅外光源激發下，所述材料能被激發并實現上轉換巧光 發射；
[0021] 4)所述材料除能檢測到上轉換巧光發射外，在短波長(《420nm)光源激發下，亦能 實現強的斯托克斯巧光發射，發射峰位與上轉換巧光發射峰位一致。
[0022] 本發明的第二方面，提供了一種本發明第一方面所述材料的制備方法，包括如下 步驟：
[0023] 1)提供一混合溶液，所述混合溶液包含鏡鹽、稀±元素 X的鹽、鋼酸鹽和用于溶解 前述鹽的溶劑；
[0024] 2)加熱處理所述混合溶液，得到固體前驅體；
[0025] 3)任選地干燥處理步驟2)所得固體前驅體；
[0026] 4)在空氣氛圍下，般燒處理前述步驟所得產物，得到本發明第一方面所述材料。
[0027] 在另一優選例中，所述鏡鹽選自下組:醋酸鹽、面代醋酸鹽、面化鹽、或其組合。
[0028] 在另一優選例中，所述稀±元素 X的鹽選自下組:醋酸鹽、面代醋酸鹽、面化鹽、或 其組合。
[0029] 在另一優選例中，所述鋼酸鹽選自下組:鋼酸錠、醋酸鋼、面化鋼、或其組合。
[0030] 在另一優選例中，所述溶劑選自下組:水、醋酸、面代醋酸、或其組合。
[0031] 在另一優選例中，所述混合溶液的抑為2-5,較佳地為3-4,優選為3。
[0032] 在另一優選例中，所述混合溶液中，所述鏡鹽、所述稀±元素 X的鹽、所述鋼酸鹽的 摩爾比為 1.97-1:0.03-1:0.1-4,較佳地 1.9-1.7:0.05-0.1:0.3-4。
[0033] 在另一優選例中，所述混合溶液中，所述鏡鹽、所述稀±元素 X的鹽、所述鋼酸鹽的 質量比為 5-15:0.5-1.5:3-9，較佳地 8-12:0.8-1.2:4.5-7.5。
[0034] 在另一優選例中，步驟2)所述加熱處理的處理溫度為40-100°C，較佳地50-90°C， 優選70°C。
[0035] 在另一優選例中，步驟2)所述加熱處理的處理時間為0.1-10小時，較佳地0.3-6小 時，更佳地0.5-3小時。
[0036] 在另一優選例中，在步驟2)之后還任選地包括如下循環進行的步驟：
[0037] 2-1)離屯、收集前述步驟所得固體產物；
[0038] 2-2)清洗前述步驟所得固體產物。
[0039] 在另一優選例中，所述循環的次數為2-5次。
[0040] 在另一優選例中，步驟3)所述干燥處理的處理溫度為80-200°C，較佳地100-150 Γ。
[0041 ] 在另一優選例中，步驟3)所述干燥處理的處理時間為1 -10小時，較佳地2-6小時。
[0042] 在另一優選例中，步驟4)所述般燒處理的處理溫度為600-740°C，較佳地650-720 °C，更佳地680-710 °C ;和/或
[0043] 步驟4)所述般燒處理的處理時間為0.5-10小時，較佳地1-6小時，更佳地1.5-3小 時。
[0044] 本發明的第Ξ方面，提供了一種本發明第一方面所述材料的用途，用于制備選自 下組的物質：顯影劑、標記物、激光材料、能源轉換材料或器件、發光照明材料或器件、或其 組合。
[0045] 本發明的第四方面，提供了一種制品，所述制品包含本發明第一方面所述材料或 由本發明第一方面所述材料制成。
[0046] 在另一優選例中，所述制品選自下組:顯影劑、標記物、激光材料、能源轉換材料或 器件、發光照明材料或器件、或其組合。
[0047] 應理解，在本發明范圍內中，本發明的上述各技術特征和在下文(如實施例）中具 體描述的各技術特征之間都可W互相組合，從而構成新的或優選的技術方案。限于篇幅，在 此不再一一累述。
【附圖說明】
[004引圖1為實施例1所得產物的ΤΕΜ測試結果。
[0049] 圖2為實施例1所得產物的XRD測試結果。
[0050] 圖3為實施例1所得產物在975nm光源激發下的上轉換巧光發射譜。
[0051] 圖4為實施例2所得產物在975nm光源激發下的上轉換巧光發射譜。
[0052] 圖5為實施例3所得產物在975nm光源激發下的上轉換巧光發射譜。
[0053] 圖6為實施例1所得產物在975nm光源激發下的上轉換巧光量子產率測試譜圖。
【具體實施方式】
[0054] 本發明人經過長期而深入的研究，采用鋼酸鏡為基質材料，通過在其中滲雜特定 含量的一種或多種稀±元素，制備得到一種晶體結構穩定且具有高的上轉換巧光量子產率 的巧光上轉換納米晶材料。所述材料的發現可極大地推進光頻上轉換材料在生物標記、成 像、紅外探測、激光和能源等領域的應用。在此基礎上，發明人完成了本發明。
[0055] 巧光上轉換納米晶材料
[0056] 本發明提供了一種巧光上轉換納米晶材料，所述材料包含式I所示化合物作為發 光材料和任選的Mo化作為不發光材料，
[0化7] Yb2-aXaM〇4〇 化 I
[0化引其中，X為滲雜的稀±元素，選自包括(但并不限于）下組的元素:Er、化、Tm、Eu、Nd、 0(1、化、〔6、5111、或其組合；
[0059] a = 0.03-l。
[0060] 在另一優選例中，所述材料具有孔2M04O15晶相。
[0061] 在另一優選例中，所述材料中，稀±元素 X占據元素孔的位置。
[0062] 在本發明中，3 = 0.05-0.8,較佳地0.08-0.5，更佳地0.1 -0.3，最佳地0.13-0.2。
[0063] 典型地，3 = 0.15-0.19,優選為 0.17。
[0064] 在另一優選例中，所述材料的粒徑為35-150nm，較佳地40-120nm，更佳地50- 1 OOnm，最佳地55-80nm。
[0(?日]通常，所述材料中，式I所示化合物和Mo化的摩爾比為1-5:5-1。
[0066] 在另一優選例中，式I所示化合物和Mo化的摩爾比為1-2:3-1。
[0067] 應理解，所述材料具有選自下組的一個或多個特征：
[0068] 1)在波長為975nm的近紅外光激發下，所述材料的巧光上轉換絕對量子產率> 1.3%，較佳地 >1.5%;
[0069] 2)當所述材料進一步形成為尺寸為微米級的體相材料時，其巧光上轉換絕對量子 產率>5%，較佳地>8%;
[0070] 3)在波長850-1000nm的近紅外光源激發下，所述材料能被激發并實現上轉換巧光 發射；
[0071] 4)所述材料除能檢測到上轉換巧光發射外，在短波長(《420nm)光源激發下，亦能 實現強的斯托克斯巧光發射，發射峰位與上轉換巧光發射峰位一致。
[0072] 應理解，在本發明所述材料中，元素鏡化作為敏化劑被激發光激發后將能量傳遞 給滲雜的發光中屯、元素(巧化、鐵化、鎊Tm、館Eu等）W協助所述材料發光，其中鏡與發光中 屯、元素的比率控制在10:1(即a為0.17)左右為最優。
[0073] 制備方法
[0074] 本發明還提供了一種所述材料的制備方法，包括如下步驟：
[0075] 1)提供一混合溶液，所述混合溶液包含鏡鹽、稀±元素 X的鹽、鋼酸鹽和用于溶解 前述鹽的溶劑；
[0076] 2)加熱處理所述混合溶液，得到固體前驅體；
[0077] 3)任選地干燥處理步驟2)所得固體前驅體；
[0078] 4)在空氣氛圍下，般燒處理前述步驟所得產物，得到所述材料。
[0079] 在另一優選例中，所述鏡鹽選自包括(但并不限于)下組的物質:醋酸鹽、面代醋酸 鹽、面化鹽、或其組合。
[0080] 在另一優選例中，所述稀±元素 X的鹽選自包括(但并不限于）下組的物質：醋酸 鹽、面代醋酸鹽、面化鹽、或其組合。
[0081] 在另一優選例中，所述鋼酸鹽選自包括(但并不限于）下組的物質：鋼酸錠、醋酸 鋼、面化鋼、或其組合。
[0082] 在另一優選例中，所述溶劑選自包括(但并不限于）下組的物質：水、醋酸、面代醋 酸、或其組合。
[0083]在另一優選例中，所述混合溶液的pH為2-5,較佳地為3-4,優選為3。
[0084] 在另一優選例中，所述混合溶液中，所述鏡鹽、所述稀±元素 X的鹽、所述鋼酸鹽的 摩爾比為 1.97-1:0.03-1:0.1-4,較佳地 1.9-1.7:0.05-0.1:0.3-4。
[0085] 在另一優選例中，所述混合溶液中，所述鏡鹽、所述稀±元素 X的鹽、所述鋼酸鹽的 質量比為 5-15:0.5-1.5:3-9，較佳地 8-12:0.8-1.2:4.5-7.5。
[00化]在另一優選例中，步驟2)所述加熱處理的處理溫度為40-100°C，較佳地50-90°C， 優選70°C。
[0087] 在另一優選例中，步驟2)所述加熱處理的處理時間為0.1-10小時，較佳地0.3-6小 時，更佳地0.5-3小時。
[0088] 在另一優選例中，在步驟2)之后還任選地包括如下循環進行的步驟：
[0089] 2-1)離屯、收集前述步驟所得固體產物；
[0090] 2-2)清洗前述步驟所得固體產物。
[0091 ]在另一優選例中，所述循環的次數為2-5次。
[0092] 在另一優選例中，步驟3)所述干燥處理的處理溫度為80-200°C，較佳地100-150 Γ。
[0093] 在另一優選例中，步驟3)所述干燥處理的處理時間為1-10小時，較佳地2-6小時。
[0094] 在本發明中，步驟4)所述般燒處理的處理溫度為600-740°C，較佳地650-720°C，更 佳地680-710 °C;和/或
[0095] 步驟4)所述般燒處理的處理時間為0.5-10小時，較佳地1-6小時，更佳地1.5-3小 時。
[0096] 在本發明中，所述制備方法結合水熱法和高溫般燒法，制備得到所述稀±元素滲 雜的晶體材料。具體地，所述方法通過調控所得材料中稀上元素的滲雜量制備得到一種巧 光上轉換絕對量子產率明顯提高的晶體材料。
[0097] 典型地，所述材料是采用如下方法制備的：
[0098] 步驟一、稀±離子醋酸鹽的制備。
[0099] 1)分別將適當過量的稀±氧化物，如氧化鏡、氧化巧、氧化鐵、氧化鎊或氧化館等， 加入到Ξ氣醋酸水溶液中，攬拌12小時W上加 W溶解；
[0100] 2)過濾去除未反應溶解的氧化物固體，得到澄清透明溶液；
[0101] 3)將2)所得溶液靜置，待溶劑緩慢蒸發完全得到結晶析出的Ξ氣醋酸鹽晶體；
[0102] 4)將3)所得結晶產物置于真空干燥箱干燥得到稀±離子醋酸鹽W備用。
[0103] 步驟二、稀±離子滲雜孔2M〇40i5納米晶的制備。
[0104] 1)將127mg(NH4)6 · M〇7〇24 · 4出0、184mgS氣醋酸鏡和18mgS氣醋酸巧溶于10血去 離子水，得到澄清水溶液；
[0105] 2)適量Ξ氣醋酸加入到1)所得的水溶液中，使溶液pH值為2~5;
[0106] 3)將2)所得溶液升溫至50~90°C，反應半小時左右開始析出白色沉淀，繼續反應 一定時間待產物充分析出；
[0107] 4)離屯、收集步驟3)所得沉淀物，采用1:1的去離子水和乙醇溶液清洗沉淀物，再次 離屯、收集和清洗2-3次；
[0108] 5)將步驟4)所得產物置于干燥箱中100~150°C干燥4小時；
[0109] 6)最后將5)所得產物轉入般燒爐，在空氣氛圍下，750~900°C般燒2小時獲得最終 產物。
[0110] 應用
[0111] 本發明還提供了一種所述材料的用途，用于制備包括(但并不限于）下組的物質： 顯影劑、標記物、激光材料、能源轉換材料或器件、發光照明材料或器件、或其組合。
[0112] 本發明還提供了一種制品，所述制品包含所述材料或由所述材料制成。
[0113] 在另一優選例中，所述制品包括(但并不限于）下組的物質：顯影劑、標記物、激光 材料、能源轉換材料或器件、發光照明材料或器件、或其組合。
[0114] 與現有技術相比，本發明具有W下主要優點：
[0115] (1)所述巧光上轉換納米晶材料具有穩定的晶體結構和高的上轉換巧光量子產 率.
[0116] (2)所述巧光上轉換納米晶材料粒徑可W小至幾納米而保持高的上轉換巧光效 率，滿足巧光標記成像方面的應用要求；
[0117] (3)所述制備方法工藝簡單、成本低、安全環保、非常適宜大規模推廣。
[0118] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，運些實施例僅用于說明本發明 而不用于限制本發明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條 件或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則百分比和份數按重量計算。
[0119] 除非另行定義，文中所使用的所有專業與科學用語與本領域熟練人員所熟悉的意 義相同。此外，任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用于本發明方法中。文中 所述的較佳實施方法與材料僅作示范之用。
[0120] 通用測試方法
[0121] 上轉換巧光量子產率
[0122] 測試中，88%透過率的帶通濾光片被用于檢測探頭檢測積分球中上轉換巧光強 度，2.2%透過率的帶通濾光片被用于檢測探頭檢測積分球中975nm光強度。空白基底樣品 時，檢ii到520-560nm上轉換巧光強度的積分為0,檢測到975nm光強積分為ARef。化滲雜 孔2M〇4〇i5樣品時檢測到上轉換巧光強度積分為Aucs，975nm光強積分為As,則樣品的量子產率 計算為：
[0123]
[0124] 實施例1
[0125] Ξ氣醋酸鏡和Ξ氣醋酸巧的制備
[01%] 1)分別將適當過量的氧化鏡（約Ig)或氧化巧（約Ig)加入到10ml濃度為50%的Ξ 氣醋酸水溶液中，攬拌12小時W上加 W溶解；
[0127] 2)過濾去除未反應溶解的氧化物固體氧化鏡或氧化巧，得到澄清透明溶液；
[0128] 3)將2)所得溶液靜置，待溶劑緩慢蒸發完全，得到結晶析出的Ξ氣醋酸鹽晶體；
[0129] 4)將3)所得結晶產物置于真空干燥箱干燥得到稀±離子醋酸鹽W備用。
[0130] 倒#雜孔2M〇40i5納米晶的制備
[0131] 1)將120mg(NH4)6 · M〇7〇24 · 4出0、200mgS氣醋酸鏡和20mgS氣醋酸巧溶于10血去 離子水，得到澄清水溶液；
[0132] 2)將適量(約0.5ml)S氣醋酸加入到1)所得的水溶液中，使溶液pH值為2~5;
[0133] 3)將2)所得溶液升溫至60°C，反應半小時左右開始析出白色沉淀，繼續反應一定 時間待產物充分析出；
[0134] 4)離屯、收集步驟3)所得沉淀物，采用1:1的去離子水和乙醇溶液清洗沉淀物，再次 離屯、收集和清洗2-3次；
[0135] 5)將步驟4)所得產物置于干燥箱中100~150°C干燥4小時；
[0136] 6)最后將5)所得產物轉入般燒爐，在空氣氛圍下，700°C般燒2小時獲得最終產物。
[0137] 結果
[0138] 對實施例1所得產物進行TEM、XRD、上轉換巧光發射等測試。
[0139] 圖1為實施例1所得產物的TEM測試結果。
[0140] 從圖1中可W看出：實施例1所得產物的粒徑約為60-75nm。
[0141] 此外，進一步的分析表明所得產物的晶體具有孔2M〇40i5晶相。
[0142] 圖2為實施例1所得產物的XRD測試結果。
[0143] 從圖2可W看出：產物中含有化2M〇40i5和Mo化晶相，根據XRD對應特征峰強分析，兩 者摩爾比約為1:3。
[0144] 圖3為實施例1所得產物在975nm光源激發下的上轉換巧光發射譜。
[0145] 從圖3可W看出：樣品具有典型的上轉換巧光發射峰，巧光強度高，半峰寬窄。
[0146] 實施例2
[0147] Ξ氣醋酸鏡和Ξ氣醋酸鐵的制備
[0148] 1)分別將適當過量的氧化鏡（約Ig)或氧化鐵（約Ig)加入到10ml濃度為25%的Ξ 氣醋酸水溶液中，攬拌12小時W上加 W溶解；
[0149] 2)過濾去除未反應溶解的氧化物固體氧化鏡或氧化鐵，得到澄清透明溶液；
[0150] 3)將2)所得溶液靜置，待溶劑緩慢蒸發完全，得到結晶析出的Ξ氣醋酸鹽晶體；
[0151] 4)將3)所得結晶產物置于真空干燥箱干燥得到稀±離子醋酸鹽W備用。
[01W] 鐵滲雜孔2M04O1日納米晶的制備
[0153] 1)將120mg(NH4)6 · M〇7〇24 · 4出0、200mgS氣醋酸鏡和20mgS氣醋酸鐵溶于10血去 離子水，得到澄清水溶液；
[0154] 2)將適量(約0.5ml) S氣醋酸加入到1)所得的水溶液中，使溶液抑值為2~5;
[01W] 3)將2)所得溶液升溫至70°C，反應半小時左右開始析出白色沉淀，繼續反應一定 時間待產物充分析出；
[0156] 4)離屯、收集步驟3)所得沉淀物，采用1:1的去離子水和乙醇溶液清洗沉淀物，再次 離屯、收集和清洗2-3次；
[0157] 5)步驟4)所得產物置于干燥箱中100~150°C干燥4小時；
[0158] 6)最后將5)所得產物轉入般燒爐，在空氣氛圍下，70(TC般燒2小時獲得最終產物。
[0159] 圖4為實施例2所得產物在975nm光源激發下的上轉換巧光發射譜。
[0160] 從圖4可W看出：實施例2所得產物具有化離子典型的發射峰。
[0161] 實施例3
[0162] Ξ氣醋酸鏡的制備同上，Ξ氣醋酸鎊的制備與Ξ氣醋酸鏡的制備類似。
[0163] 鎊滲雜化2M〇40i5納米晶的制備同實施例2,區別在于:將Ξ氣醋酸鐵換為Ξ氣醋酸 鎊。
[0164] 圖5為實施例3所得產物在975nm光源激發下的上轉換巧光發射譜。
[0165] 從圖5可W看出：實施例3所得產物具有化離子典型的發射峰。
[0166] 實施例4
[0167] Ξ氣醋酸鏡、Ξ氣醋酸鐵和Ξ氣醋酸巧的制備同實施例1和實施例2。
[01 6引巧、鐵共滲雜孔2M040i5納米晶的制備
[0169] 1)將 127mg(NH4)6 · M〇7〇24 · 4此0、184mgS氣醋酸鏡、9mgS氣醋酸巧和9mgS氣醋 酸鐵溶于lOmL去離子水，得到澄清水溶液；
[0170] 2)將適量(約0.5ml) S氣醋酸加入到1)所得的水溶液中，使溶液抑值為2~5;
[0171] 3)將2)所得溶液升溫至60°C，反應半小時左右開始析出白色沉淀，繼續反應一定 時間待產物充分析出；
[0172] 4)離屯、收集步驟3)所得沉淀物，采用1:1的去離子水和乙醇溶液清洗沉淀物，再次 離屯、收集和清洗2-3次；
[0173] 5)將步驟4)所得產物置于干燥箱中100~150°C干燥4小時；
[0174] 6)最后將5)所得產物轉入般燒爐，在空氣氛圍下，700°C般燒2小時獲得二元發光 中屯、共滲雜產物。
[0175] W實施例1所得產物為例進行上轉換巧光量子產率測試。
[0176] 圖6為實施例1所得產物在975nm光源激發下的上轉換巧光量子產率測試譜圖。
[0177] 本發明所述材料的上轉換巧光量子產率可W通過上轉換巧光積分強度除W被吸 收的激發光強度計算。結合圖6進一步計算可得:實施例1所得產物在975nm光源激發下的巧 光上轉換量子產率接近1.5%。
[0178] 類似測試表明：實施例2所得產物在975nm光源激發下的巧光上轉換量子產率約為 1.1%，實施例3所得產物在975nm光源激發下的巧光上轉換量子產率約為0.8%，實施例4所 得產物在975nm光源激發下的巧光上轉換量子產率約為0.65%。
[0179] 在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨 引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述講授內容之后，本領域技術人員可 W對本發明作各種改動或修改，運些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范 圍。
【主權項】
1. 一種熒光上轉換納米晶材料，其特征在于，所述材料包含式I所示化合物作為發光材 料和任選的Mo〇3作為不發光材料， Yb2-aXaM〇4〇15 I 其中，X為摻雜的稀土元素，選自下組:Er、Ho、Tm、Eu、Nd、Gd、Tb、Ce、Sm、或其組合； a = 0.03-1 〇2. 如權利要求1所述材料，其特征在于，a = 0.05-0.8，較佳地0.08-0.5，更佳地0 . ΙΟ.3,最佳地 0.13-0.2。3. 如權利要求1所述材料，其特征在于，a = 0.15-0.19，優選為0.17。4. 如權利要求1所述材料，其特征在于，所述材料的粒徑為35-150nm，較佳地40-120nm， 更佳地50-1 OOnm，最佳地55-80nm。5. 如權利要求1所述材料，其特征在于，所述材料中，式I所示化合物和Mo03的摩爾比為 卜5:5-1 〇6. 如權利要求1所述材料，其特征在于，所述材料具有選自下組的一個或多個特征： 1) 在波長為975nm的近紅外光激發下，所述材料的熒光上轉換絕對量子產率多1.3%， 較佳地彡1.5%; 2) 當所述材料進一步形成為尺寸為微米級的體相材料時，其熒光上轉換絕對量子產率 彡5%，較佳地彡8%; 3) 在波長850-1000nm的近紅外光源激發下，所述材料能被激發并實現上轉換焚光發 射； 4) 所述材料除能檢測到上轉換熒光發射外，在短波長(<420nm)光源激發下，亦能實現 強的斯托克斯熒光發射，發射峰位與上轉換熒光發射峰位一致。7. -種權利要求1所述材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 提供一混合溶液，所述混合溶液包含鐿鹽、稀土元素 X的鹽、鉬酸鹽和用于溶解前述 鹽的溶劑； 2) 加熱處理所述混合溶液，得到固體前驅體； 3) 任選地干燥處理步驟2)所得固體前驅體； 4) 在空氣氛圍下，煅燒處理前述步驟所得產物，得到權利要求1所述材料。8. 如權利要求7所述方法，其特征在于，步驟4)所述煅燒處理的處理溫度為600-740°C， 較佳地650-720 °C，更佳地680-710 °C ;和/或 步驟4)所述煅燒處理的處理時間為0.5-10小時，較佳地1-6小時，更佳地1.5-3小時。9. 一種權利要求1所述材料的用途，其特征在于，用于制備選自下組的物質：顯影劑、標 記物、激光材料、能源轉換材料或器件、發光照明材料或器件、或其組合。10. -種制品，其特征在于，所述制品包含權利要求1所述材料或由權利要求1所述材料 制成。
【文檔編號】H01L33/50GK106010527SQ201610362891
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】王海橋, 方俊鋒, 劉小輝
【申請人】中國科學院寧波材料技術與工程研究所