专利名称：一种红外上转换发光材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种红外上转换发光材料及其制备方法。
背景技术：
红外上转换发光材料是一种在红外光激发下发射可见光的材料，在三维立体显 示、红外探测、生物荧光示踪、防伪等领域具有广泛的应用前景。该材料主要是掺杂稀土的 固体化合物，利用稀土的亚稳态能及特性，吸收多个低能量的长波辐射，经多光子加和后发 出高能的短波辐射，从而使人眼不可见的红外光变为可见光，该过程称为上转换过程。现有技术公开了多种红外上转换材料，如=Cs3Lu2Br9 Er3+、Cs3Lu2Br9 Yb3+等掺杂稀 土离子的重金属卤化物，其具有较低的振动能和较高的上转换效率；GeO2-PbO-Nb2O5:Pr3+、 YV04:Er3\ Y3Al5O12 = Sm3+等掺杂稀土的氧化物材料制备工艺简单，对环境条件要求较低；掺 杂稀土的含硫化合物，如Pr3+/Yb3+-Ga203 = La2S3或者CaS:Eu，Sm或者CaS: Ce，Sm等，具有较 低的声子能量和较高的上转换效率，但是需要在密封条件下制备；CS2GeF6:2%RE4+、Nd3+:氟 砷酸盐、Er3+:氟氧化物等掺杂稀土的含氟化合物，具有容易掺杂、较低的声子能量等优点。 在上述红外转换材料中，掺杂稀土的含氟化合物具有较低的声子能量，使得稀土离子发生 无辐射跃迁的几率降低，稀土离子的能级在氟化物中具有较长的寿命，能够形成更多的亚 稳能级，产生丰富的激光跃迁，因此掺杂稀土的含氟化合物发光效率较高，而获得了广泛的 应用和研究。在掺杂稀土的含氟化合物中，BaF2-LnF3固熔体具有较高的热稳定性、较低的熔点 和较高的发光效率。目前，合成BaF2-LnF3固熔体的方法主要是在氟化氢气体保护下，以稀 土氟化物和氟化钡为原料通过高温固相反应制备。该方法不仅需要较高的温度，而且由于 氟化物具有腐蚀性，需要严格控制反应条件或者使用特制的反应设备，增加了合成的难度 和成本。另外，该反应需要在氟化氢气体保护下进行，氟化氢为有毒有腐蚀性的气体，会对 环境和人体健康造成危害。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种红外上转换发光材料及其制 备方法，本发明提供的方法反应条件温和，无需使用氢氟酸，得到的红外上转换发光材料发 光亮度高，色纯度好。本发明提供了一种红外上转换发光材料，具有式(I)表示的原子比组成Ba4Y3^yYbxReyF17 (I)；其中，0.04 彡 χ 彡 0. 3,0. 005 彡 y 彡 0. 1，Re 为 Er 或 Tm。优选的，所述Re为Er。优选的，0.04 彡 χ 彡 0. 2。优选的，0.01 彡 y 彡 0. 05。
具有式(I)表示的原子比组成的红外上转换发光材料的制备方法，包括将含Y化合物、含Yb化合物、稀土化合物和含Ba化合物溶解于水中，得到稀土离 子溶液，所述含Y化合物为Y (NO3) 3或YCl3,所述含Yb化合物为Yb (NO3) 3或YbCl3,所述稀土 化合物为 Er (NO3) 3、ErCl3、Tm (NO3) 3 或 TmCl3,所述含 Ba 化合物为 Ba (NO3) 2 或 BaCl2 ；将氟化铵水溶液或氟化氢铵水溶液加入到所述稀土离子溶液中，搅拌反应后得到 沉淀物；在保护气氛下，将所述沉淀物灼烧，得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上 转换发光材料。优选的，所述灼烧的温度为550°C 850°C。优选的，所述灼烧的时间为Ih 10h。优选的，所述保护气氛为氮气、氩气、氢气和四氟化硅气体中的一种或多种。具有式(I)表示的原子比组成的红外上转换发光材料的制备方法，包括将含Y化合物、含Yb化合物和稀土化合物溶解于盐酸或硝酸中，得到稀土离子 溶液，所述含Y化合物为y2o3、Y(OH)3或Y2(CO3)3，所述含Yb化合物为Yb203、Yb(OH)3或 Yb2 (CO3) 3，所述稀土化合物为 Er2O3、Er (OH) 3、Er2 (CO3) 3、Tm2O3、Tm (OH) 3 或 Tm2 (CO3) 3 ；向所述稀土离子溶液中加入含Ba化合物，搅拌溶解后得到阳离子溶液，所述含Ba 化合物为Ba (NO3)2或BaCl2 ；将氟化铵水溶液或氟化氢铵水溶液加入到所述阳离子溶液中，搅拌反应后得到沉 淀物；在保护气氛下，将所述沉淀物灼烧，得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上 转换发光材料。优选的，所述盐酸的质量浓度为30% 40%，所述硝酸的质量浓度为50% 60%。与现有技术相比，本发明以相应的稀土硝酸盐或稀土氯化物作为稀土源，以氯化 钡或硝酸钡作为钡源，以氟化铵或氟化氢铵作为氟源，首先在水溶液中搅拌反应生成沉淀 物，然后将所述沉淀物在保护气氛中灼烧后得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上转 换发光材料。本发明提供的制备方法反应条件温和，无需特制的反应设备，因此降低了合 成难度和生产成本；本发明以氟化铵或氟化氢铵为原料，无需使用氟化氢，不会对环境和 人体健康造成危害。通过本发明提供的方法制备得到的红外上转换发光材料为BaF2-LnF3 固熔体，具有较高的热稳定性和较低的熔点，在波长为980nm的红外光激发下能够发射绿 色光，发光强度较高，色纯度较好。实验表明，通过本发明提供的方法制备的原子比组成为 Ba4Y2.90Yb0.08Er0.02F17的红外上转换发光材料在980nm的红外光激发时发射色纯度较高的绿 光，且其上转换发光强度能够达到110。
图1为本发明实施例提供的红外上转换发光材料的X射线衍射谱图；图2为本发明实施例提供的红外上转换发光材料在980nm红外光激发下的发射光 谱图。
具体实施例方式本发明提供了一种红外上转换发光材料，具有式(I)表示的原子比组成Ba4Y3^yYbxReyF17 (I)；其中，0.04 ≤ χ ≤ 0. 3,0. 005 ≤ y ≤ 0. 1，Re 为 Er 或 Tm，优选为 Er。所述红外上转换发光材料为BaF2-LnF3类固熔体材料，具有较高的热稳定性、较低 的熔点和良好的发光效率。按照本发明，所述χ优选满足以下条件0. 04≤χ≤0. 2，更优选满足 0.06 ^ χ ^ 0.2o所述y优选满足以下条件0. 01≤y ≤ 0. 05,更优选满足 0. 02 ≤ y ≤ 0. 04。本发明提供的红外上转换发光材料在波长为980nm的红外光的激发下，能够发射 强度较高、色纯度较好的可见光。本发明还提供了上述技术方案所述的红外上转换发光材料的制备方法，包括将含Y化合物、含Yb化合物、稀土化合物和含Ba化合物溶解于水中，得到稀土离 子溶液，所述含Y化合物为Y (NO3) 3或YCl3,所述含Yb化合物为Yb (NO3) 3或YbCl3,所述稀土 化合物为 Er (NO3) 3、ErCl3、Tm (NO3) 3 或 TmCl3,所述含 Ba 化合物为 Ba (NO3) 2 或 BaCl2 ；将氟化铵水溶液或氟化氢铵水溶液加入到所述稀土离子溶液中，搅拌反应 0. 5h 3h，得到沉淀物;在保护气氛下，将所述沉淀物灼烧，得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上 转换发光材料。本发明以相应的稀土硝酸盐或稀土氯化物作为稀土源，以氯化钡或硝酸钡作为钡 源，以氟化铵或氟化氢铵作为氟源，首先在水溶液中搅拌反应生成沉淀物，然后将所述沉淀 物在保护气氛中灼烧后得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上转换发光材料。按照本发明，所述含Y化合物Y(NO3)3或YCl3,优选为YCl3 ；所述含Yb化合物为 Yb (NO3) 3 或 YbCl3,优选为 YbCl3 ；所述稀土化合物为 Er (NO3) 3、ErCl3、Tm (NO3) 3 或 TmCl3,优选 为Er (NO3) 3或ErCl3,更优选为ErCl3 ；所述含Ba化合物为Ba (NO3) 2或BaCl2,优选为BaCl2。由于上述化合物均需溶解于水中进行反应，因此可以为无水化合物，也可以为 含有结晶水的化合物，如 Y (NO3) 3 · 6H20、Yb (NO3) 3 · 6H20、Er (NO3) 3 · 6H20、YCl3 · 6H20、 YbCl3 · 6H20、ErCl3 · 6H20、BaCl2 · 2H20、Ba (NO3) 2 · 2H20 等。将含Y化合物、含Yb化合物、稀土化合物和含Ba化合物溶解于水中，得到稀土离 子溶液，所述稀土离子溶液中含有相应的稀土离子和Ba离子。本发明以氟化铵或氟化氢铵为氟源，将氟化铵或氟化氢铵溶解于水中形成氟化铵 水溶液或氟化氢铵水溶液，氟化铵水溶液或氟化氢铵水溶液中含有氟离子。将所述氟化铵水溶液或氟化氢铵水溶液加入到所述稀土离子溶液中，搅拌反应， 氟化铵水溶液或氟化氢铵水溶液中的氟离子与稀土溶液中的稀土离子和钡离子发生反应， 生成沉淀物。按照本发明，所述搅拌反应的时间优选为0. 5h 3h，更优选为0. 8h 2. 5h， 最优选为0. 8h 1. 5h ；所述搅拌反应的温度优选为10°C 30°C，更优选为15°C 25°C， 最优选为18°C 23°C。在本发明中所述含Y化合物、含Yb化合物、稀土化合物、含Ba化合物和氟化铵或 氟化氢铵的摩尔比与式⑴表示的原子比相一致。
生成沉淀物后，将所述沉淀物依次用水和乙醇洗涤，然后烘干。将所述烘干后的 沉淀物在保护气氛下进行灼烧，得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上转换发光材 料。按照本发明，所述灼烧的温度优选为550°C 850°C，更优选为600°C 800°C，最优选 为650°C 750°C;所述灼烧的时间优选为Ih 10h，更优选为2h 8h，最优选为3h 5h。 所述保护气氛优选为氮气、氩气、氢气和四氟化硅气体中的一种或多种，更优选为氮气和四 氟化硅气体中的一种或两种，最优选为氮气和四氟化硅气体的混合气体。将灼烧后得到的固体自然冷却，优选按照本领域技术人员熟知的方法粉碎、水洗、 烘干，得到粉末状的红外上转换发光材料。本发明还提供了一种具有式(I)表示的原子比组成的红外上转换发光材料的制 备方法，包括将含Y化合物、含Yb化合物和稀土化合物溶解于盐酸或硝酸中，得到稀土离子 溶液，所述含Y化合物为y2o3、Y(OH)3或Y2(CO3)3，所述含Yb化合物为Yb203、Yb(OH)3或 Yb2 (CO3) 3，所述稀土化合物为 Er2O3、Er (OH) 3、Er2 (CO3) 3、Tm2O3、Tm (OH) 3 或 Tm2 (CO3) 3 ；向所述稀土离子溶液中加入含Ba化合物，搅拌溶解后得到阳离子溶液，所述含Ba 化合物为Ba (NO3)2或BaCl2 ；将氟化铵水溶液或氟化氢铵水溶液加入到所述阳离子溶液中，搅拌反应后得到沉 淀物；在保护气氛下，将所述沉淀物灼烧，得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上 转换发光材料。在本制备方法中，除了含Y化合物、含Yb化合物和稀土化合物与上述技术方案所 述的制备方法中相应的化合物不同之外，其他条件及步骤均相同。本制备方法以相应的稀 土氧化物、稀土氢氧化物或稀土碳酸盐为初始原料，将其溶解于盐酸或硝酸中，得到相应的 稀土硝酸盐或稀土盐酸盐后，再与氯化钡或硝酸钡混合，得到含有稀土离子和钡离子的溶 液。按照本发明，所述含Y化合物为Y203、Y (OH) 3或Y2 (CO3) 3，优选为Y2O3或Y (OH) 3，更 优选为Y2O3 ；所述含Yb化合物为Yb203、Yb (OH) 3或Yb2 (CO3) 3，优选为Yb2O3 ；所述稀土化合物 为 Er203> Er (OH) 3、Er2 (CO3) 3、Tm2O3、Tm (OH) 3 或 Tm2 (CO3) 3，优选为 Er203> Er (OH) 3、Er2 (CO3) 3， 更优选为Er2O3。将所述含Y化合物、含Yb化合物和稀土化合物溶解于盐酸或硝酸后，得到相应的 盐酸盐或硝酸盐。按照本发明，所述盐酸的质量浓度优选为25% 45%，更优选为30% 40% ；所述硝酸的质量浓度优选为45% 65%，更优选为50% 60%。得到相应的盐酸盐或硝酸盐后，向所述稀土溶液中加入Ba(NO3)2或BaCl2,搅拌溶 解后得到阳离子溶液，所述阳离子溶液中含有相应的稀土离子和Ba离子。得到阳离子溶液后，将氟化铵水溶液或氟化氢铵水溶液加入到所述阳离子溶液 中，搅拌反应后得到沉淀物；在保护气氛下，将所述沉淀物灼烧，得到具有式(I)表示的原 子比组成的红外上转换发光材料。所述过程可参照上述技术方案所述的制备方法，在此不 再赘述。与现有技术相比，本发明以相应的稀土硝酸盐或稀土氯化物作为稀土源，以氯化 钡或硝酸钡作为钡源，以氟化铵或氟化氢铵作为氟源，首先在水溶液中搅拌反应生成沉淀物，然后将所述沉淀物在保护气氛中灼烧后得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上转 换发光材料。本发明提供的制备方法反应条件温和，无需特制的反应设备，因此降低了合成 难度和生产成本；本发明以氟化铵或氟化氢铵为原料，无需使用氢氟酸，不会对环境和人体 健康造成危害。通过本发明提供的方法制备得到的红外上转换发光材料为BaF2-LnF3固熔 体，不仅具有较高的热稳定性和较低的熔点，在波长为980nm的红外光激发下能够发射绿 色光，发光强度较高，色纯度较好。实验表明，通过本发明提供的方法制备的原子比组成为 Ba4Y2.90Yb0.08Er0.02F17的红外上转换发光材料在980nm的红外光激发时发射色纯度较高的绿 光，且其上转换发光强度能够达到110。为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的红外上转换材料及其制 备方法进行详细描述。实施例1向 500mL 反应瓶中加入4. 397g YCl3 ·6Η20，0· 155g YbCl3 ·6Η20，0· 038gErCl3 ·6Η20 和4. 885g BaCl2 · 2H20，然后加入250ml 二次去离子水，搅拌后得到稀土离子溶液；向500mL烧瓶中加入3. 400g NH4F,加入250ml 二次去离子水搅拌，得到NH4F溶液；搅拌的条件下，将所述NH4F溶液加入到所述稀土溶液中，搅拌Ih后静置，除去上 清液后得到沉淀物；分别用去离子水和乙醇洗涤所述沉淀物，然后将所述沉淀物烘干；氮 气保护下，将所述沉淀物于800°C灼烧4h，自然冷却后粉碎、水洗、烘干，得到红外上转换发 光材料。对所述红外上转换发光材料进行X射线衍射，结果参见图1，图1为本发明实施例 提供的红外上转换发光材料的X射线衍射谱图，根据该衍射谱图计算得知所述红外上转换 发光材料的原子比组成为Ba4Y2. Jbatl8EraQ2F17。以980nm的红外光对所述红外上转换材料进行激发，其发射光谱参见图2，图2为 本发明实施例提供的红外上转换发光材料在980nm红外光激发下的发射光谱图。由图2可 知，所述红外上转换材料在980nm的红外光激发时发射色纯度较好的绿光，且其上转换发 光强度能够达到110。实施例2向 500mL 的烧瓶中加入 5. 648g Y (NO3) 3 · 6H20、0. 093g Yb (NO3) 3 · 6Η20、0· 023g Er (NO3) 3 · 6H20和5. 227g Ba(NO3)2，然后加入250ml 二次去离子水，搅拌后，形成稀土离子 溶液；向500mL烧瓶中加入3. 400g NH4F,加入250ml 二次去离子水后搅拌，得到NH4F溶 液；搅拌的条件下，将所述NH4F溶液加入到所述稀土溶液中，搅拌Ih后静置，除去上 清液后得到沉淀物；分别用去离子水和乙醇洗涤所述沉淀物，然后将所述沉淀物烘干；氮 气保护下，将所述沉淀物于750°C灼烧2h，自然冷却后粉碎、水洗、烘干，得到红外上转换发 光材料，所述红外上转换发光材料的原子比组成为Ba4Y2.95Yb。.MEratllF17，所述红外上转换材 料在980nm的红外光激发时所获得的上转换发光强度为99。实施例3将1. 671gY203、0. 039gYb203 和 0. 005gEr203 混合后，加入 50mL 二次去离子水，搅拌 成糊状后，然后加入质量浓度为36%的浓盐酸使上述物料溶解，再加入200mL去离子水形成稀土离子溶液；向所述稀土离子溶液中加入4. 885gBaCl2 · H2O形成阳离子溶液；向500mL烧瓶中加入2. 617gNH4HF2,加入250mL去离子水，搅拌后得到NH4HF2溶 液；搅拌的条件下，将所述NH4HF2溶液加入到所述阳离子溶液中，搅拌反应Ih后静置， 除去上清液后得到沉淀物；分别用去离子水和乙醇洗涤所述沉淀物，然后将所述沉淀物烘 干；氮气保护下，将所述沉淀物在550°C时灼烧4h，自然冷却后粉碎、水洗、烘干，得到红外 上转换发光材料，所述红外上转换发光材料的原子比组成为Ba4Yi 959Ybaci4Eracitl5F17，所述红 外上转换材料在980nm的红外光激发时所获得的上转换发光强度为62。实施例4向 500mL 反应瓶中加入 1. 626g Y2O3>0. 099Yb203 和 0. 019g Er2O3,加入 50mL 二次 去离子水，搅拌成糊状，然后加入质量浓度为52%的浓硝酸使上述物料溶解，再加入200mL 去离子水形成稀土离子溶液；向所述稀土离子溶液中加入5. 227gBa (NO3)2 · 2H20形成阳离 子溶液；向500mL反应瓶中加入3. 400g NH4F,加入250ml 二次去离子水，搅拌后得到NH4F 溶液；搅拌的条件下，将所述NH4F溶液加入到所述阳离子溶液中搅拌反应Ih后静置，除 去上清液后得到沉淀物；分别用去离子水和乙醇洗涤所述沉淀物，然后将所述沉淀物烘干； 氮气保护下，将所述沉淀物在850°C时灼烧6h，自然冷却后粉碎、水洗、烘干，得到红外上转 换发光材料。所述红外上转换材料的原子组成为Ba4Y2.88YbaiEr。.。2F17，所述红外上转换材料 在980nm的红外光激发时所获得的上转换发光强度为102。实施例5向 500mL 反应瓶中加入 4. 170g YCl3 · 6Η20、0· 387g YbCl3 · 6H20、 0. 095gErCl3 ·6Η20，4. 885g BaCl2 ·2Η20，然后加入250ml 二次去离子水，搅拌后得到稀土离
子溶液；向500mL烧瓶中加入2. 617g NH4HF2，加入250ml 二次去离子水搅拌，得到NH4HF2溶 液；搅拌的条件下，将所述NH4HF2溶液加入到所述稀土溶液中，搅拌Ih后静置，除去上 清液后得到沉淀物；分别用去离子水和乙醇洗涤所述沉淀物，然后将所述沉淀物烘干；氮 气保护下，将所述沉淀物于700°C灼烧3h，自然冷却后粉碎、水洗、烘干，得到红外上转换发 光材料。所述红外上转换发光材料的原子组成为Ba4Y2.75Yb。.2Er。.。5F17，所述红外上转换材料 在980nm的红外光激发时所获得的上转换发光强度为78。实施例6向 500mL 反应瓶中加入4. 094g YCl3 ·6Η20、0· 581g YbCl3 ·6Η20、0· 192gTmCl3 ·6Η20 和4. 885g BaCl2 · 2H20，然后加入250ml 二次去离子水，搅拌后得到稀土离子溶液；向500mL烧瓶中加入3. 400g NH4F,加入250ml 二次去离子水搅拌，得到NH4F溶液；搅拌的条件下，将所述NH4F溶液加入到所述稀土溶液中，搅拌Ih后静置，除去上 清液后得到沉淀物；分别用去离子水和乙醇洗涤所述沉淀物，然后将所述沉淀物烘干；氮 气保护下，将所述沉淀物于750°C灼烧2h，自然冷却后粉碎、水洗、烘干，得到红外上转换发 光材料。所述红外上转换发光材料的原子组成为Ba4Y2.^Yba3TmaiF17,所述红外上转换材料在980nm的红外光激发时所获得的上转换发光强度为72。实施例7向 500mL 反应瓶中加入 1. 925g Y (OH) 3、0. 224Yb (OH) 3 和 0. 055gTm (OH) 3,加入 50mL 二次去离子水，搅拌成糊状，然后加入质量浓度为36 %的浓盐酸使上述物料溶解，再加入 200mL去离子水形成稀土离子溶液；向所述稀土离子溶液中加入4. 885g BaCl2 · 2H20形成 阳离子溶液；向500mL反应瓶中加入2. 617g NH4HF2，加入250ml 二次去离子水，搅拌后得到
NH4HF2 溶液；搅拌的条件下，将所述NH4HF2溶液加入到所述阳离子溶液中搅拌反应Ih后静置， 除去上清液后得到沉淀物；分别用去离子水和乙醇洗涤所述沉淀物，然后将所述沉淀物烘 干；氮气保护下，将所述沉淀物在700°C时灼烧6h，自然冷却后粉碎、水洗、烘干，得到红外 上转换发光材料。所述红外上转换材料的原子组成为Ba4Y2.75Yb。.2Tm.。.。5F17，所述红外上转 换材料在980nm的红外光激发时所获得的上转换发光强度为76。实施例8向500mL 反应瓶中加入 2. 596g Y2 (CO3) 3、0· 105g Yb2 (CO3) 3 和 0. OllgTm2 (CO3) 3， 加入50mL 二次去离子水，搅拌成糊状，然后加入质量浓度为52%的浓硝酸使上述 物料溶解，再加入200mL去离子水形成稀土离子溶液；向所述稀土离子溶液中加入 5. 227Ba (NO3)2 · 2H20形成阳离子溶液；向500mL反应瓶中加入3. 400g NH4F,加入250ml 二次去离子水，搅拌后得到NH4F 溶液；搅拌的条件下，将所述NH4F溶液加入到所述阳离子溶液中搅拌反应Ih后静置，除 去上清液后得到沉淀物；分别用去离子水和乙醇洗涤所述沉淀物，然后将所述沉淀物烘干； 氮气保护下，将所述沉淀物在850°C时灼烧7h，自然冷却后粉碎、水洗、烘干，得到红外上转 换发光材料。所述红外上转换材料的原子组成为Ba4Y2JYbatl8Tma J^17,所述红外上转换材料 在980nm的红外光激发时所获得的上转换发光强度为78。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对 于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行 若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
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权利要求
一种红外上转换发光材料，具有式(I)表示的原子比组成Ba4Y3 x yYbxReyF17(I)；其中，0.04≤x≤0.3，0.005≤y≤0.1，Re为Er或Tm。
2.根据权利要求1所述的红外上转换发光材料，其特征在于，所述Re为Er。
3.根据权利要求1所述的红外上转换发光材料，其特征在于，0.04^x^0. 20
4.根据权利要求1所述的红外上转换发光材料，其特征在于，0.01 ^y ^0. 05。
5.权利要求1 4任意一项所述的红外上转换发光材料的制备方法，包括将含Y化合物、含Yb化合物、稀土化合物和含Ba化合物溶解于水中，得到稀土离子溶 液，所述含Y化合物为Y (NO3) 3或YCl3,所述含Yb化合物为Yb (NO3) 3或YbCl3,所述稀土化合 物为 Er (NO3) 3、ErCl3、Tm (NO3) 3 或 TmCl3,所述含 Ba 化合物为 Ba (NO3) 2 或 BaCl2 ；将氟化铵水溶液或氟化氢铵水溶液加入到所述稀土离子溶液中，搅拌反应后得到沉淀物；在保护气氛下，将所述沉淀物灼烧，得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上转换 发光材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述灼烧的温度为550°C 850°C。
7 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述灼烧的时间为Ih 10h。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述保护气氛为氮气、氩气、氢气和 四氟化硅气体中的一种或多种。
9.权利要求1 4任意一项所述的红外上转换发光材料的制备方法，包括将含Y化合物、含Yb化合物和稀土化合物溶解于盐酸或硝酸中，得到稀土离子溶液，所 述含Y化合物为Y2O3、Y (OH) 3或Y2 (CO3) 3，所述含Yb化合物为Yb2O3、Yb (OH) 3或Yb2 (CO3) 3，所 述稀土化合物为 Er2O3、Er (OH) 3、Er2 (CO3) 3、Tm2O3、Tm (OH) 3 或 Tm2 (CO3) 3 ；向所述稀土离子溶液中加入含Ba化合物，搅拌溶解后得到阳离子溶液，所述含Ba化合 物为 Ba (NO3)2 或 BaCl2 ；将氟化铵水溶液或氟化氢铵水溶液加入到所述阳离子溶液中，搅拌反应后得到沉淀物；在保护气氛下，将所述沉淀物灼烧，得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上转换 发光材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述盐酸的质量浓度为30% 40%，所述硝酸的质量浓度为50% 60%。
全文摘要
本发明提供了一种红外上转换发光材料，具有式(I)表示的原子比组成Ba4Y3-x-yYbxReyF17(I)；其中，0.04≤x≤0.3，0.005≤y≤0.1，Re为Er或Tm。本发明还提供了具有式(I)表示的原子比组成的红外上转换发光材料的制备方法。与现有技术相比，本发明以相应的稀土硝酸盐或稀土氯化物作为稀土源，以氯化钡或硝酸钡作为钡源，以氟化铵或氟化氢铵作为氟源，首先在水溶液中搅拌反应生成沉淀物，然后将所述沉淀物在保护气氛中灼烧后得到具有式(I)表示的原子比组成的红外上转换发光材料。本发明提供的制备方法反应条件温和，无需特制的反应设备，因此降低了合成难度和生产成本。
文档编号C09K11/85GK101982522SQ20101051205
公开日2011年3月2日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者尤洪鹏, 洪广言, 黄叶菊 申请人:中国科学院长春应用化学研究所