[发明专利]一种硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料，其特征在于，以硅酸盐为基质，在所述基质中掺杂有Pr³⁺和Li⁺；以摩尔比计，硅酸盐:Pr³⁺:Li⁺=0.77-0.99:0.01-0.03:0-2。

2.根据权利要求1所述的硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料，其特征在于，所述硅酸盐为碱金属硅酸盐、碱土金属硅酸盐、过渡族金属硅酸盐、第三主族金属硅酸盐、碳族金属硅酸盐、氮族金属硅酸盐、含有金属钇的碱金属硅酸盐、含有金属钇的碱土金属硅酸盐、含有金属钇的过渡族金属硅酸盐或含有金属钇的碳族金属硅酸盐中的一种。

3.根据权利要求2所述的硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料，其特征在于，所述碱金属硅酸盐为硅酸锂、硅酸钠、硅酸钾、硅酸铷、硅酸铯中的任意一种；所示碱土金属硅酸盐为硅酸铍、硅酸镁、硅酸钙、硅酸锶、硅酸钡中的任意一种；所述过渡族金属硅酸盐为硅酸钪、硅酸钇、硅酸钛、硅酸锆、硅酸铪、硅酸铬、硅酸锰、硅酸铁、硅酸钴、硅酸镍、硅酸铜、硅酸银、硅酸锌、硅酸镉、硅酸汞中的任意一种；所述第三主族金属硅酸盐为硅酸铝、硅酸铟、硅酸铊中的任意一种；碳族金属硅酸盐为硅酸锡、硅酸铅中的任意一种；所述氮族金属硅酸盐为硅酸铋；所述含有金属钇的碱金属硅酸盐为硅酸钇锂、硅酸钇钠中的任意一种；所述含有金属钇的碱土金属硅酸盐为硅酸钇铍、硅酸钇镁、硅酸钇钙中的任意一种；所述含有金属钇的过渡族金属硅酸盐为硅酸钇钛、硅酸钇钼、硅酸钇钨、硅酸钇铜、硅酸钇银、硅酸钇镉中的任意一种；所述含有金属钇的碳族金属硅酸盐为硅酸钇铅。

4.根据权利要求3所述的硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料，其特征在于，所述碱金属硅酸盐为硅酸锂、硅酸钠中的任意一种；碱土金属硅酸盐为硅酸镁、硅酸钙、硅酸钡中的任意一种；过渡族金属硅酸盐为硅酸钇、硅酸锰、硅酸铁中的任意一种；第三主族金属硅酸盐为硅酸铝、硅酸铟中的任意一种；碳族金属硅酸盐为硅酸锡；含有金属钇的碱土金属硅酸盐为硅酸钇铍、硅酸钇镁中的任意一种；含有金属钇的过渡族金属硅酸盐为硅酸钇钛。

5.一种硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）按照权利要求1各元素的摩尔比称取含有相应金属元素的硝酸盐、碳酸盐或氧化物原料，所述硅源为介孔二氧化硅；

（b）将所称原料溶于蒸馏水中，分散均匀，调节pH至中性，搅拌1-1.5 h，在100-120℃水热反应18-25 h，得反应液；

（c）将所述反应液冷却、过滤、洗涤、干燥，得粉末状的反应产物，将所述反应产物在1000-1200℃下煅烧4-5 h，冷却至室温，研磨，得粉末状硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料。

6.根据权利要求5所述的硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料的制备方法，其特征在于，步骤（a）所述介孔二氧化硅通过以下方法制备而成：称量蒸馏水、无水乙醇、氨水和十六烷基三甲基溴化铵，混合均匀后，边搅拌边滴入正硅酸乙酯，搅拌3-4 h，静置18-20 h，过滤、洗涤、干燥，在空气氛围中550-600℃煅烧5-5.5 h，得介孔二氧化硅白色粉末；

所述蒸馏水、无水乙醇、氨水、十六烷基三甲基溴化铵和正硅酸乙酯的添加比例为：240mL:100mL:24mL:5.2g:7.28ml。

7.一种权利要求1所述的硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料在杀菌中的应用。

8.根据权利要求7所述的硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料在杀菌中的应用，其特征在于，将所述上转换发光材料置于、喷洒于器物内或涂覆在器物的表面上，在可见光源照射下起到杀菌的目的。

9.根据权利要求8所述的硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料在杀菌中的应用，其特征在于，所述可见光源为太阳光、白炽灯、蓝光LED或氙灯中的一种或两种以上的任意组合。

10.根据权利要求8或9所述的硅酸盐基稀土离子掺杂可见-紫外上转换发光材料在杀菌中的应用，其特征在于，所述的可见光源为太阳光。