专利名称：一种纳米级钼酸盐基质上转换荧光材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于纳米荧光材料技术领域，特别涉及一种以钼酸盐为基质的稀土离子掺杂的纳米上转换荧光材料及其制备方法。
上转换荧光材料由于其特殊的性质，可用于制备发光二极管、固体基质可见光激光器、高灵敏度的生物分子荧光标记材料等(Zarling，et al.，US patent 5674698，1997)。
作为生物分子荧光标记材料，需要材料本身颗粒小且均匀，发光强度大，在水溶液中稳定。上述高温固相方法制备的是普通材料而非纳米材料，目前还没有该类物质纳米材料制备方法的文献报道，现有的方法难以制备出满足作为生物分子标记用途的材料。另外现有的以钼酸盐为基质的上转换荧光材料只有镱铒掺杂，而没有制备镱铥，镱钬等共掺杂钼酸盐上转换荧光材料的报道。
在上述步骤(1)中配置的溶液可以直接用该步骤中所述稀土的可溶盐配制。
步骤(2)所用的氨羧类络合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、二乙三胺五乙酸或羟乙基乙二胺三乙酸中的任何一种。
按照步骤(4)中制成水凝胶后，还可用醇浸泡或蒸煮制成醇凝胶。
步骤(5)也可以将步骤(4)制得的水凝胶分散在水中倒入水热釜中，150-200℃水热反应1-10小时，也可制得纳米级上转换荧光材料。
按照上述方法制备的纳米级钼酸盐基质上转换荧光材料，以钼酸镧(钼酸钇或钼酸钆)为基质，还掺杂有钼酸镱、钼酸铒(钼酸铥或钼酸钬)，其稀土离子的摩尔比为镧离子(钇离子或钆离子)∶镱离子∶铒离子(铥离子或钬离子)＝70-90∶0-29∶0.001-15。
利用该方法制备上转换荧光材料，具有以下优点(1)所制得的材料粒度可以达到纳米级，小且均匀，平均粒径为50-60nm；(2)发光强度大，光强度增强约30％；(3)煅烧温度低，由通常的1200℃降低到400-1100℃；(4)原料价廉，工艺简单，成本较低。
图2是利用本方法制备的La2(MoO4)3∶Yb，Er纳米上转换荧光材料的透射电镜图。
权利要求
1.一种制备纳米级钼酸盐基质上转换荧光材料的方法，其特征在于包含以下步骤(1)将氧化镧或氧化钇或氧化钆、氧化镱、氧化铒或氧化铥或氧化钬，溶于盐酸或硝酸中配成溶液，加热溶解，使溶液中稀土离子摩尔比为镧离子(钇离子或钆离子)∶镱离子∶铒离子(铥离子或钬离子)＝70-90∶0-29∶0.001-15，挥发干，除掉剩余的盐酸或硝酸；(2)将上述产物加水溶解，并加入0-2倍于溶液中总稀土离子量的氨羧类络合剂；(3)快速搅拌下，将钼酸钠或钼酸钾溶液加入上述溶液中，生成乳状沉淀；(4)离心分离沉淀并用水洗涤，制成水凝胶；(5)将水凝胶作为前驱体放入高温炉中，在400-1100℃煅烧1-10小时，即得纳米级上转换荧光材料。
2.按照权利要求1所述的制备方法，其特征在于上述步骤(1)中配置的溶液可直接用该步骤中所述稀土的可溶盐配制。
3.按照权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于上述步骤(2)所述氨羧类络合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠盐、乙三胺五乙酸或羟乙基乙二胺三乙酸中的任何一种。
4.按照权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于按照步骤(4)制成水凝胶后，还可用乙醇浸泡或蒸煮制成醇凝胶。
5.按照权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于所述步骤(5)也可以将步骤(4)制得的水凝胶分散在水中倒入水热釜中，150-200℃水热反应1-10小时，也可制得纳米级上转换荧光材料。
6.采用如权利要求1所述方法制备的一种纳米级钼酸盐基质上转换荧光材料，其特征在于该材料是以钼酸镧(或钼酸钇或钼酸钆)为基质，还掺杂有钼酸镱、钼酸铒(钼酸铥或钼酸钬)，其稀土离子的摩尔比为镧离子(钇离子或钆离子)∶镱离子∶铒离子(铥离子或钬离子)＝70-90∶0-29∶0.001-15。
全文摘要
一种纳米级钼酸盐基质上转换荧光材料及其制备方法,属于纳米荧光材料技术领域。该方法首先将氧化镧(或氧化钇或氧化钆)、氧化镱、氧化铒(或氧化铥或氧化钬)溶于酸中配成溶液,之后加入氨羧类络合剂,再将钼酸钠或钼酸钾加入上述溶液后生成沉淀,离心分离并用水洗涤,制成水凝胶;也可进一步制成醇凝胶,放入高温炉中煅烧或倒入水热釜中加热,即得纳米级上转换荧光材料。该材料是以钼酸镧(或钼酸钇或钼酸钆)为基质,还掺杂有钼酸镱、钼酸铒(钼酸A或钼酸钬)。该方法可制备出纳米级上转换荧光材料,粒度小且均匀,平均粒径为50－60nm;而且煅烧温度低,发光强度大,可以满足作为生物分子荧光标记材料的需要。
文档编号C09K11/77GK1347958SQ0113486
公开日2002年5月8日 申请日期2001年11月16日 优先权日2001年11月16日
发明者衣光舜, 孙宝全, 陈德朴, 周玉祥, 程京 申请人:清华大学, 北京博奥生物芯片有限责任公司