[发明专利]一种镶嵌贵金属和稀土磷光体核壳的微晶玻璃及其制备方法

说明书

本发明揭示了一种镶嵌贵金属和稀土磷光体核壳的微晶玻璃及其制备方法，该微晶玻璃包括基质材料、稀土离子和硝酸银，所述基质材料为SiO₂,Al₂O₃,AlF₃,Na₂CO₃，NaF,Gd₂O₃，所述稀土离子为Er₂O₃，本发明制备方法简便，热稳定性高，适合工业批量生产。本发明的镶嵌贵金属和稀土磷光体核壳的微晶玻璃具备良好的光学性质。本发明的镶嵌贵金属和稀土磷光体核壳的微晶玻璃具备精密的光温传感性能。

技术领域

本发明涉及一种镶嵌贵金属和稀土磷光体核壳的微晶玻璃及其制备方法，属于金属稀土发光材料技术领域。

背景技术

稀土掺杂微晶玻璃的应用近年来受到广泛关注。微晶玻璃本身具备优良的特性：透明度高，机械强度大，形状和尺寸容易控制，这使得它们可以成为包覆金属纳米晶体和稀土离子的基体材料。NaGdF₄是一种可以作为优良的发光刚性主体基质的材料，为镧系元素掺杂氟化物，与稀土离子的固溶性大。三价稀土离子Er³⁺能级丰富，可以实现从红外到紫外光的激发，而且具有一对热耦合能级²H_11/2和⁴S_3/2，适合做光温传感发光离子。因此本专利选择Er³⁺掺杂的NaGdF₄作为光学中心材料。

Er³⁺掺杂的NaGdF₄作为上转换发光材料，增强上转换发光强度是必须解决的关键问题。在等离子体激元领域，可以通过发光材料与金属离子复合来增强发光材料的内部局域场，实现荧光增强。贵金属Ag能够为稀土离子光谱提供局部场增强，这种特性源于金属纳米结构中的表面等离子体共振，这是由于金属表面上与电磁辐射共振激发时自由导带电子的协同振荡。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，针对现有技术存在的缺陷，提出一种具有光学和光温传感双功能的镶嵌贵金属和稀土磷光体核壳的微晶玻璃及其制备方法。

本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：一种镶嵌贵金属和稀土磷光体核壳的微晶玻璃的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1：选取原料；

分别以硝酸银、稀土氧化物为原料，根据微晶玻璃化学通式Ag@NaGdF₄:Er³⁺分别计算、称取硝酸银和稀土氧化物，所述基质材料、稀土氧化物和硝酸银的摩尔比为：SiO₂：Al₂O₃：AlF₃：Na₂CO₃：NaF：Gd₂O₃：Er₂O₃：

AgNO₃＝70.1:4.3:1.8:2.3:18.5:2.7:0.3；

S2：玻璃陶瓷配合料的混合；

将S1步骤中的原料放入研钵中加无水乙醇充分研磨；

S3：高温熔制；

将经S2步骤充分研磨后得到的玻璃陶瓷配合料放入刚玉坩埚内高温熔制，然后迅速取出冷却压制成玻璃陶瓷，再经过退火，即可得到微晶玻璃。

优选地，所述S2步骤中的研磨时间为45分钟。

优选地，所述S1步骤中，所述稀土氧化物为Er₂O₃。

优选地，所述S3步骤中的高温熔制温度为1500℃，时间为60分钟。