一种复合材料、用于对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择的方法及其应用

本发明属于新材料，尤其涉及一种复合材料、用于对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择的方法及其应用。

背景技术：

1、稀土上转换发光材料是一类利用稀土元素离子在吸收光能后发生跃迁并产生发光现象的材料。其中上转换发光是指材料吸收较高能量的光子后，发射出较低能量的光子，例如能够将近红外光转化为可见光或者紫外光。这种材料通常由稀土离子掺杂到晶体中制成，通过合理选择稀土元素和材料结构设计，可以调控发光波长、发光效率以及发光强度，满足不同应用场景的需求。具有较高的发光效率和较长的荧光寿命。

2、稀土上转换发光材料由于能级丰富，发光波段也非常丰富，不同的稀土元素发光波长能覆盖从深紫外到近红外的不同波段。相关技术中要得到不同波段的发光光谱通常需要改变上转换稀土的种类或者浓度，或者外加滤光装置对某些波段进行屏蔽，这种形式导致波长选择方法繁琐复杂化，装配有稀土上转换发光材料的光学系统的复杂度升高。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于提供一种复合材料、用于对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择的方法及其应用，旨在解决稀土上转换发光材料的发光波长选择方法繁琐复杂的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种复合材料，所述复合材料包含稀土上转换发光材料和一种或一种以上的荧光碳点，所述一种或一种以上的荧光碳点与所述稀土上转换发光材料的重量比为1:0.1-50；且在所述复合材料含有一种以上的荧光碳点时，不同荧光碳点的吸收波段不同。

3、在本发明的一些实施例中，所述荧光碳点的粒径为1-8nm。

4、在本发明的一些实施例中，所述一种或一种以上的荧光碳点与所述稀土上转换发光材料的重量比为1:0.3-1。

5、在本发明的一些实施例中，所述稀土上转换发光材料包含无机基质和掺杂在其中的稀土金属离子，所述无机基质为碱金属氟化物，所述稀土金属离子为钇离子、镱离子、铥离子、铒离子中的一种或多种。

6、在本发明的一些实施例中，所述一种或一种以上的荧光碳点以柠檬酸、萘二胺、aptes为碳源制备而成。

7、本发明还提出一种用于对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择的方法，包括以下步骤：

8、1)按照需要吸收的波段，选择对应的一种或一种以上的荧光碳点；

9、2)将所选择的一种或一种以上的荧光碳点与稀土上转换发光材料按照1:0.1-50的重量比进行混合，得到复合材料；

10、3)用近红外光激发所述复合材料，从而产生所选择波长的光。

11、在本发明的一些实施例中，所述一种或一种以上的荧光碳点的吸收波段位于200-600nm波段，且其吸收波长的带宽为50-200nm。

12、在本发明的一些实施例中，在步骤1)中选择两种荧光碳点，其中：

13、一种荧光碳点的吸收波段为350-400nm，另一种荧光碳点的吸收波段为500-550nm；或；

14、一种荧光碳点的吸收波段为350-400nm，另一种荧光碳点的吸收波段为450-500nm。

15、在本发明的一些实施例中，所述近红外光为980nm激光。

16、在本发明的一些实施例中，荧光碳点在对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择中的应用。

17、本发明中复合材料、用于对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择的方法及其应用与现有技术相比，有益效果在于：

18、本发明提出一种复合材料、用于对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择的方法及其应用，其中，复合材料包含稀土上转换发光材料和一种或一种以上的荧光碳点，一种或一种以上的荧光碳点与稀土上转换发光材料的重量比为1:0.1-50；且在复合材料含有一种以上的荧光碳点时，不同荧光碳点的吸收波段不同。复合材料中的稀土上转换发光材料具有受到激光激发后产生光的特点，而复合材料中的荧光碳点会吸收稀土上转换发光材料产生的特定波长的光，因此，通过设置可吸收不同波长光的荧光碳点，实现对稀土上转换发光材料激发光中特定波长的选择，无需外在光学系统中加滤光装置，可以保证光学系统结构的简便性。同时，稀土上转换发光材料激发波长为近红外光，而碳点在同样的激发光下几乎不发光，不会影响稀土上转换发光材料本身的发光，提高对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择的精准性。

技术特征：

1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包含稀土上转换发光材料和一种或一种以上的荧光碳点，所述一种或一种以上的荧光碳点与所述稀土上转换发光材料的重量比为1:0.1-50；且

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述荧光碳点的粒径为1-8nm。

3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述一种或一种以上的荧光碳点与所述稀土上转换发光材料的重量比为1:0.3-1。

4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述稀土上转换发光材料包含无机基质和掺杂在其中的稀土金属离子，所述无机基质为碱金属氟化物，所述稀土金属离子为钇离子、镱离子、铥离子、铒离子中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述一种或一种以上的荧光碳点以柠檬酸、萘二胺、aptes为碳源制备而成。

6.一种用于对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择的方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一种或一种以上的荧光碳点的吸收波段位于200-600nm波段，且其吸收波长的带宽为50-200nm。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤1)中选择两种荧光碳点，其中：

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述近红外光为980nm激光。

10.荧光碳点在对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择中的应用。

技术总结本发明提出一种复合材料、用于对稀土上转换发光材料的发光波长进行选择的方法及其应用，其中，复合材料包含稀土上转换发光材料和一种或一种以上的荧光碳点，一种或一种以上的荧光碳点与稀土上转换发光材料的重量比为1:0.1‑50；且在复合材料含有一种以上的荧光碳点时，不同荧光碳点的吸收波段不同。复合材料中的稀土上转换发光材料具有受到激光激发后产生光的特点，而复合材料中的荧光碳点会吸收稀土上转换发光材料产生的特定波长的光，通过设置可吸收不同波长光的荧光碳点，实现对稀土上转换发光材料激发光中特定波长的选择，无需在光学系统中加滤光装置，实现光学系统结构的简便性。技术研发人员：张文飞,陈景嵩,伍泽锋,陈振辉,林臻博受保护的技术使用者：深圳大学技术研发日：技术公布日：2024/6/23