長春應(yīng)化所制備出高效上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料

紅外上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是一種在紅外光激發(fā)下發(fā)射可見光的材料，它在三維立體顯示、紅外探測、生物熒光示蹤、防偽等諸多方面具有廣泛的應(yīng)用前景。目前所使用的高效上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料主要是氟化物，它具有較低的聲子能量，較小的無輻射躍遷幾率，因此，可獲得較高的發(fā)光效率。在氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料中，NaYF₄:Yb,Er由于其發(fā)光效率高，穩(wěn)定性好而被廣泛的應(yīng)用。目前NaYF₄:Yb,Er的制備主要是在F₂、HF等有毒氣體保護(hù)下利用高溫固相反應(yīng)法，通過氟化物反應(yīng)獲得。由于前驅(qū)物稀土氟化物的制備過程中使用氫氟酸，其制備工藝復(fù)雜，容易對人體和環(huán)境造成危害；而且在高溫固相反應(yīng)過程中使用和產(chǎn)生的有毒氣體也對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，改進(jìn)其制備方法具有重要的實(shí)際意義。

研究組從制備高效上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料、人身安全和環(huán)境保護(hù)三個角度出發(fā)，采用氟化鈉作為復(fù)合氟化物的氟源及鈉源，在水溶液中與稀土離子生成復(fù)合氟化物，再于氮?dú)?、氬氣等保護(hù)氣氛下高溫處理，既得到高效的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料NaYF₄:Yb,Re (Re=Er, Tm)，其發(fā)光效率優(yōu)于傳統(tǒng)的制備方法獲得的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，且具有更好的色純度。

該制備方法避開使用氫氟酸等有害物質(zhì)，進(jìn)而避免了氫氟酸等有害物質(zhì)對人體和環(huán)境造成的危害。整個過程操作簡單、安全，可廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。