[发明专利]高度均一磷酸钆微纳米发光材料的绿色简易调控合成方法

说明书

本发明公开了一种高度均一磷酸钆微纳米发光材料的绿色简易调控合成方法，用钆源、磷酸源和低毒溶剂，通过溶剂热法简易调控合成形貌、尺寸均一、单分散的GdPOsubgt;4/subgt;:Eusupgt;3+/supgt;微纳米发光材料，通过进一步煅烧，可以得到不同形貌的单斜相/四方相GdPOsubgt;4/subgt;:Eusupgt;3+/supgt;微纳米发光材料，减少了合成过程的能源消耗，简化合成过程，解决了均一磷酸钆微纳米材料的合成过程复杂的问题。

技术领域

本发明涉及微纳米材料领域，特别是一种高度均一磷酸钆微纳米发光材料的绿色简易调控合成方法。

背景技术

稀土作为不可再生的战略资源(新材料的宝库)，是高技术和尖端材料不可替代的重要组成部分。伴随着微纳米技术的诞生，微纳米材料由于其体积效应、表面效应、量子尺寸、量子隧道和介电限域效应，为新型稀土功能材料的研发提供了启发，也为稀土材料及其产业发展提供了新的机遇。然而，微纳米材料苛刻的合成方法和条件也限制了稀土微纳米材料的应用，例如需要高温、高压、表面活性剂存在和二次反应等。因此，如何通过更加简易、绿色合成方法，合成出形貌均一、可控的稀土微纳米材料，是提升稀土材料性能，保障其多功能性应用的重要条件。

稀土磷酸盐荧光粉由于其较高量子产率，低的光漂白性，低毒性和高化学/热稳定性，对环境友好等特点而受到了广泛的研究。至今，稀土正磷酸微纳米材料的合成与应用研究经历了二十多年的发展。最初的研究主要集中在利用水热、共沉淀和进一步煅烧法合成镧系正磷酸盐纳米线、纳米棒和纳米粒子，发现其形貌、晶体结构对发光性能产生较为明显的影响。通过掺杂不同稀土离子，可获得红、黄、蓝、绿、橙多色发光上/下转换纳米荧光粉，确认了稀土磷酸盐是发光材料的良好基质，这些纳米材料可以成功地应用于多个领域。

随着技术的发展和应用需求上升，球形、核壳球形、空心微球和介孔结构稀土磷酸盐的研究也逐渐深入。主要研究集中在利用表面活性剂，如PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)，利用模板法，如以SiO₂、PS(聚苯乙烯)、MF(三聚氰胺树脂)、APF(3-氨基酚醛树脂)为核，或者用Kirkendall效应水热/溶剂热合成核壳结构、空心球结构或介孔结构的稀土磷酸盐微纳米材料，主要研究方向为荧光增强、细胞生物学、诊断和药物释放。研究发现，稀土磷酸盐微纳米材料，尤其是磷酸钆微纳米材料，由于其原子、结构特殊性，适量使用，具有良好的生物相容性、发光特性、正磁信号增强以及药物的载/释模式能力，在生物医学和光电领域有着广阔的应用前景。

稀土元素中，由于Gd³⁺的4f层轨道有最高未成对电子数，具有高磁矩(7.94μB)和强顺磁性，因而含钆有机物常用作医疗检测磁共振成像(MRI)造影剂。无机含钆微纳米材料，成分简单明确，钆离子不易析出，可在细胞中内化，适量使用，不会对细胞活力产生明显影响或诱导内化后的毒性，常用作发光材料基质，在生物成像、药物传递、光学和磁共振成像、红外传感器和固态照明等领域具有潜在的应用前景。

同时，多年的研究表明，微纳米稀土磷酸盐的晶体结构、尺寸和形态对材料的光学性能、生物应用方面具有较为重要的影响，因此，形貌控制仍是稀土掺杂纳米晶研究的重点。虽然各种结构、尺寸和形态的稀土磷酸盐微纳米材料的合成已取得一定进展，但是到目前为止，通过简易、绿色合成方法，合成尺寸/形貌高度均一、单分散的新形貌稀土磷酸盐还未见报道。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的问题，提供一种高度均一磷酸钆微纳米发光材料的绿色简易调控合成方法，通过绿色、简易合成方法合成高度均一、单分散的磷酸钆微纳米发光材料。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种高度均一磷酸钆微纳米发光材料的绿色简易调控合成方法，包括以下步骤：

S1、取有机溶剂20-80mL倒入到烧杯中；