[发明专利]一种下转换荧光基质材料氟化钆钠纳米晶的制备方法

说明书

技术领域

本发明属氟化钆钠纳米材料的制备领域，特别是涉及一种下转换荧光基质材料氟化钆钠纳米晶的制备方法。

背景技术

近年来，随着等离子平板显示器件发展和对无汞荧光灯的需求，人们对真空紫外激发的荧光材料十分关注。真空紫外光子的能量较高，即使荧光材料的量子效率为100％，器件的能量效率仍然很低。为提高等离子平板显示器件和无汞荧光灯的能量效率，需要使用量子效率大于100％的光子倍增材料。

以氟化钆钠为基质，铕掺杂的下转换发光材料，在真空紫外光的激发下，能通过钆、铕之间的两步能量转移实现双光子发射，且量子效率大于100％。而目前对制备氟化钆钠纳米材料的报导较少，工艺较复杂，且最低制备温度为90℃(J.Alloy.Compd.2004，380，315-320)，所得颗粒形状基本为球状，随着下转换发光材料应用领域的扩大，需要一种常温下制备的简单方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种下转换荧光基质材料氟化钆钠纳米晶的制备方法，本发明得到不同形状的氟化钆钠纳米晶，颗粒大小均匀，尺寸在70-150nm。

本发明的一种下转换荧光基质材料氟化钆钠纳米晶的制备方法，包括：

(1)以稀土氧化钆为原料，溶于浓度为0.1～0.5mol/L、pH值为0～6的高氯酸或盐酸中，形成浓度为0.1～0.5mol/L的高氯酸钆或氯化钆溶液；

(2)配制浓度为0.2～1.0mol/L的络合剂溶液，与步骤(1)所制得的溶液混合，调节溶液的pH值为0～6，高氯酸盐或盐酸盐与络合剂的摩尔比为1:1～5；

(3)配制浓度0.02～1mol/L、pH值为10的氟化钠水溶液，0～45℃将步骤(2)所得的溶液注入，陈化1～5小时；氟化钠与溶液中总稀土离子的摩尔比为1:1.2～30；

(4)分离沉淀物并用去离子水超声洗涤，30～80℃干燥，即得氟化钆钠纳米颗粒。

所述步骤(2)的络合剂为乙二胺四乙酸二钠或柠檬酸三钠。

有益效果

(1)本发明制备的氟化钆钠颗粒形状为纺锤体或球体，尺寸在70-150nm；

(2)本发明工艺与设备简单，产品质量稳定，且重复性好。

附图说明

图1为本发明实施例1所制得的氟化钆钠纳米晶的透射电镜图，平均粒径为142纳米；

图2为本发明实施例2所制得的氟化钆钠纳米晶的透射电镜图，平均粒径为100纳米；

图3为本发明实施例3所制得的氟化钆钠纳米晶的透射电镜图，平均粒径为111纳米；

图4为本发明实施例4所制得的氟化钆钠纳米晶的透射电镜图，平均粒径为73纳米；

图5为本发明的主要工艺流程图；

图6为本发明实施例1-2所制得的氟化钆钠纳米晶的X射线衍射图(XRD)，为六方晶形，(a)为实施例1，(b)为实施例2，”★”标示的波峰为六方晶特征峰。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1：

(1)称取0.01mol的氧化钆，加入足量的浓度为2mol/L的高氯酸，加热溶解，加入去离子水定容至100ml，得到0.2mol/L高氯酸钆溶液，用高氯酸或氢氧化钠溶液调节其pH值为2；

(2)称取7.4448g乙二胺四乙酸二钠溶解于80ml去离子水中，充分溶解后定容至100ml，得到0.2mol/L的乙二胺四乙酸二钠溶液；

(3)称取2.0999g氟化钠溶解于80ml去离子水中，充分溶解后定容至100ml，得到0.5mol/L氟化钠溶液；

(4)取步骤(1)中溶液5ml与步骤(2)中溶液5ml均匀混合，充分搅拌后，将步骤(3)中溶液15ml溶液加入其中，陈化1小时后离心分离，用去离子水洗涤3次，置于60℃真空烘箱中干燥。

其制得的氟化钆钠纳米晶的X射线衍射图见图6(a)，其透射电镜图见图1，平均粒径约为142纳米。

实施例2：

(1)称取0.01mol的氧化钆，加入足量的浓度为2mol/L的高氯酸，加热溶解，加入去离子水定容至100ml，得到0.2mol/L高氯酸钆溶液，用高氯酸或氢氧化钠溶液调节其pH值为2；

(2)称取5.2938g柠檬酸三钠溶解于80ml去离子水中，充分溶解后定容至100ml，得到2mol/L的柠檬酸三钠溶液；