[发明专利]一种增强稀土掺杂钨酸钪上转换发光强度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电功能材料技术领域，具体为一种增强稀土掺杂钨酸钪上转换发光强度的方法。

背景技术

上转换发光遵循反斯托克斯Stokes定律，在连续吸收两个或两个以上的低能激发光子发射高能光子。 与在紫外光激发下的下转换发光相比，上转换发光是在近红外光激发下产生可见光。因此，吸收低能激发 光子的上转换发光具有低荧光背景和较高的生物组织穿透深度，已被广泛用于生物成像领域。为了取得有 效的上转换发光，基质材料、敏化剂和激活剂的选择显得格外重要。通常把Er³⁺，Tm³⁺，Ho³⁺离子作为980nm 近红外激发上转换发光的激活剂，因为Yb³⁺离子在980nm近红外激发下具有较大的吸收截面，而Yb³⁺离 子激发态能级与Er³⁺，Tm³⁺，Ho³⁺离子能级相匹配并通过有效共振能量转移给Er³⁺，Tm³⁺，Ho³⁺离子，所 以Yb³⁺离子特别适合作为Er³⁺，Tm³⁺，Ho³⁺离子的敏化剂。

Sc₂(WO₄)₃具有化学稳定性好、平均折射率高和量子产率高等优点，是一种有效的上转换稀土掺杂荧 光材料基质。同时，Sc₂(WO₄)₃也是一种高温固体电解质材料，在高温通电的条件下Sc³⁺离子很容易发生 迁移。

为了提高上转换发光强度，通常在基质材料中掺杂一些非稀土离子(如：Bi³⁺，Li⁺，Na⁺，Ba²⁺，Sr²⁺或Ca²⁺)，但采用化学掺杂的方法容易影响样品的纯度。

综上所述，通过简单高效的物理方法增强稀土掺杂钨酸钪上转换发光具有重要意义。

如2011年(J.Hao，Y.Zhang，X.Wei，Angew.Chem.Int.Ed.，2011，123，7008-7012.)首次采用外加电场 增强BaTiO₃：Yb/Er上转换发光，但其发光强度存在电场依赖的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强稀土掺杂钨酸钪上转换发光强度的方法。该方法是增强上转换发光的物 理方法，且发光强度不存在电场依赖性。

本发明提供增强稀土掺杂钨酸钪上转换发光强度的方法，技术方案如下：

步骤1：制备Sc_2-a-b(WO₄)₃：Yb_a/M_b粉体；

步骤2：将Sc_2-a-b(WO₄)₃：Yb_a/M_b粉体冷压成片状；

步骤2：将片状Sc_2-a-b(WO₄)₃：Yb_a/M_b在温度为300～900C下，采用0.1～20V的电源通电1h以上，待 材料自然冷却至室温并断电，得到样品。

本发明采用高温下通电这种物理法提高Sc_2-a-b(WO₄)₃：Yb_a/M_b发光强度，与其它化学法相比，其操作简 单，控制变量少，热稳定性和化学稳定性好，且不存在电场依赖性，可大规模制备，有较高的商业使用价 值。

附图说明

图1为本发明实施例1和对比例1所制备样品的上转换荧光发射光谱图(980nm激发)。

图2为本发明实施例1和对比例1所制备样品的上转换发光数码照片图(980nm激发)。

具体实施方式

实施例1：