[发明专利]一种铌酸盐变色材料及其制备方法

说明书

本申请属于上转换发光的技术领域，涉及一种铌酸盐变色材料及其制备方法。本申请的通式为：MeNbO₃：xYb³⁺，yHo³⁺，zCe³⁺；x的范围为：0.1‑2，y的范围为：0.1‑1，z的范围为：0.1‑5；M为Na或Li。本申请还提供了制备方法，包括以下步骤：步骤1、将含Me化合物、含Nb化合物、含Yb化学物、含Ho化学物和含Ce化学物进行水热反应，得到水热产物，其中，所述含Me化合物为含Na化合物或含Li化合物；步骤2、将所述水热产物的沉淀物进行干燥，得到干燥产物；步骤3、将所述干燥产物进行烧结，得到铌酸盐变色材料。本申请能解决目前的铌酸盐上转换材料中还没有实现颜色可调谐的技术缺陷。

技术领域

本申请属于上转换发光的技术领域，尤其涉及一种铌酸盐变色材料及其制备方法。

背景技术

上转换发光材料作为生物标签与传统的生物标签(如有机染料和量子点)相比，上转换生物标签具有非自荧光、低光闪烁、对生物样品光损伤小、组织中光穿透深度高等优点。这些优点使上转换标签在生物医学中具有吸引力。基于上转换生物标签多路复用分析格式，上转换发光材料的标签必须通过调节荧光颜色来实现。所以单色红光设计是很有必要的。

在各种上转换发光材料的基质材料中，碱金属铌酸盐由于其很多优良的性质而引起了人们的广泛关注。特别是铌酸纳，由于其具有从非极性向反铁电的连续相变，最终形成铁电相的能力，吸引了研究者们的极大兴趣。此外，掺杂的稀土离子以取代缺陷的形式占据了正交结构的“Na”位置，氧配位量为12的八面体和无序的邻壳层，这种无序结构为稀土离子提供了广泛的发射带。Ho³⁺离子因为它具有从紫外到近红外广泛的荧光光谱，是一种吸引人的上转换发射活性离子。Yb³⁺离子是980nm激光下的敏化离子，当Ho³⁺和Yb³⁺共掺杂时上转换发射会产生强烈的绿光发射，伴随着微弱的红光发射。Ce³⁺离子具有简单的能量结构，被认为是增强Ho³⁺中间激发态⁵I₇团簇的理想选择，可以产生较强的红色上转换发射。因此通过改变掺杂稀土离子浓度，可以实现红绿光的可调性。

但是，当前在铌酸盐上转换材料中还没有实现颜色可调谐，大大限制了铌酸盐材料在上转换生物标签方面的应用。

申请内容

有鉴于此，本申请公开了一种铌酸盐变色材料及其制备方法，能解决目前的铌酸盐上转换材料中还没有实现颜色可调谐的技术缺陷。

本申请公开了一种铌酸盐变色材料，具有式Ⅰ所示的通式：

MeNbO₃：xYb³⁺，yHo³⁺，zCe³⁺ 式Ⅰ；

式Ⅰ中，x的范围为：0.1-2，y的范围为：0.1-1，z的范围为：0.1-5；

Me为Na或Li。

本申请还提供了一种铌酸盐变色材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将含Me化合物、含Nb化合物、含Yb化学物、含Ho化学物和含Ce化学物进行水热反应，得到水热产物，其中，所述含Me化合物为含Na化合物或含Li化合物；

步骤2、将所述水热产物的沉淀物进行干燥，得到干燥产物；

步骤3、将所述干燥产物进行烧结，得到铌酸盐变色材料。

作为优选，所述水热反应的温度120-180℃，所述水热反应的时间为120-180min。

作为优选，所述步骤2中水热产物的沉淀物通过离心获得；所述步骤2中干燥的温度为50-80℃。