[发明专利]一种发光晶体材料多磷酸钠钆

说明书

技术领域

本发明属于发光材料及其合成。 

背景技术

目前国内外研究者正努力开发出不同波段的发光材料，以满足实际应用需要。例如：红宝石激光晶体(Cr:Al₂O₃)，其基质晶体本身不发光，必须掺入少量的激活离子Cr³⁺，才能受激发而产生激光，同样，掺铷的钇铝石榴石(Nd:YAG)，其基质晶体为Y₃Al₅O₁₂，激活离子Nd³⁺，基质晶体主要是氧化物和氟化物单晶，而激活离子主要是过度金属和三价稀土离子。而材料本体的发光鲜有报道。 

发明内容

本发明的目的在于设计一种不需要繁琐的制备途径和复杂的光学设计，其材料本体就可以在激发光下发出一定特征波长的光，以满足实际应用需要，因此我们合成出了一种新的光致发光晶体材料-多磷酸钠钆。 

本发明包括如下技术方案： 

1.一种发光晶体材料多磷酸钠钆，其特征在于：该晶体材料化学式为Na₃Gd(PO₄)₂，属单斜晶系，空间群为C2/c，单胞参数为 β＝91.30°， Z＝4。 

2.一种项1的发光晶体材料多磷酸钠钆的制备方法，采用高温固相合成方法，其特征在于：以NaCl，Gd₂O₃与P₂O₅为原料，研磨，混合均匀，预烧后再次研磨，最后在800℃恒温20小时以上，然后以每小时2℃的速率降温到600℃，最后让其自然冷却到室温。 

3.一种项1的发光晶体材料多磷酸钠钆的用途，其特征在于：该晶体材料用于 

本发明提供的发光晶体材料多磷酸钠钆的三维结构为钆氧多面体与磷氧四面体相互连接，形成了具有两种相异孔洞的三维网络结构。钠离子按不同的排列方式位于上述孔洞之中，见附图1.钆1原子和钆2原子分别与来自不同磷氧四面体的8个和7个氧原子配位。见附图2. 

我们对该晶体进行了紫外-可见吸收光谱的测定，最大吸收峰在208nm附近，吸收截至波长为230nm。从其荧光光谱(激发波长为330nm)得知最大光致发光峰在420nm。 

该无机磷酸盐的结构和发光行为在国内外均未见报道，它的优势在于在一定的激发波长下实现近紫外光或紫光发射，制备工艺简单，生产成本低。预期在制备小型高功率固体激光器和开拓新的发光或闪烁材料中得到应用。 

附图说明

图1为多磷酸钠钆晶体沿b轴方向的结构； 

图2为多磷酸钠钆晶体中Gd原子的配位情况； 

图3为多磷酸钠钆晶体紫外-可见吸收光谱； 

图4为多磷酸钠钆晶体荧光光谱。 

具体实施方式

将一定比例的NaCl，Gd₂O₃与P₂O₅混合研磨，然后放入Pt坩埚中，放入箱式炉中预烧，研磨。最后在800℃恒温20小时以上，然后以每小时2℃的速率降温到600℃，最后让其自然冷却到室温，在坩埚底部得到许多无色透明的针状晶体。对该晶今进行了单晶X-射线衍射晶体学分析知其为多磷酸钠钆，其晶体学参数如上所述，结构如附图1和2所示。