光热转换纳米材料及其制备及应用方法

摘要

本发明的提出一种光热转换纳米材料，其化学表达式为：AR_1-x-yF₄，所述AR_1-x-yF₄掺杂了Yb_x,Er_y，其中A为Li、Na或K中至少一种，R为Y、Gd、Lu或Nd中至少一种；其中0.01≤x≤0.6，0.001≤y≤0.1；所述的光热转换纳米材料颗粒的粒度在5～40nm范围内。其可在750-1100nm范围的近红外光激光激发下可发射520～660nm范围的可见光，同时可实现约5-300℃的温度上升，且所发射光中的525nm发射带与545nm发射带的比值与温度满足很好的指数关系，可实现温度检测功能。即该材料的显著特点是可吸收750-1100nm范围的近红外激光，并同时实现光热转换、上转换发光和温度检测的功能。本发明的另一目的是提供一种多功能集成光热转换纳米材料的制备及应用方法，该制备方法简单、易于操作，无污染、成本低。

主权项

一种光热转换纳米材料的制备方法，其特征在于该光热转换纳米材料的化学表达式为：AR_1‑x‑yF₄:Yb_x,Er_y其中A为Li、Na或K中至少一种，R为Y、Gd、Lu或Nd中至少一种；其中0.01≤x≤0.6，0.001≤y≤0.1；所述的光热转换纳米材料颗粒的粒度在5～40nm范围内；该制备方法包括下述步骤：1)按所述光热转换纳米材料的化学组成及化学计量比称取稀土原料，然后溶于溶剂中，加热到100～160℃搅拌20～60分钟形成均匀澄清的溶液，然后降至50～25℃；2)以NH₄F作为氟源，以LiOH、NaOH、KOH作为Li、Na、K的原料；将NH₄F与LiOH、NaOH或KOH溶于甲醇形成澄清的氟和碱金属前体溶液；3)将步骤2)所得氟和碱金属前体溶液加入步骤1)所得溶液中得到混合溶液，此时该混合溶液温度保持在50～25℃，并搅拌30分钟以上；4)将步骤3)所得混合溶液加热到70～100℃，除去甲醇，在无水无氧条件下，升温至280～340℃，反应20～120分钟，随后冷却至室温；得到含有光热转换纳米材料的溶液；5)在步骤4)获得的含有光热转换纳米材料的溶液中加入前者体积0.5～3倍的乙醇，通过离心及后处理过程，即得到多功能集成光热转换纳米材料。