專(zhuān)利名稱(chēng)：Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光轉(zhuǎn)換劑及其制備方法領(lǐng)域，具體涉及一種Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
光轉(zhuǎn)換劑是將太陽(yáng)光中對(duì)植物光合作用有害或無(wú)用的紫外光或綠光等轉(zhuǎn)換為光合作用所需紅光或藍(lán)光的材料。目前，光轉(zhuǎn)換材料已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事和現(xiàn)代生活中，根據(jù)各類(lèi)應(yīng)用的要求，需要各種不同類(lèi)型的光轉(zhuǎn)換劑。目前農(nóng)用光轉(zhuǎn)換劑主要有兩類(lèi)，一是有機(jī)熒光光轉(zhuǎn)換劑、如羅丹明等，另一類(lèi)是稀土化合物。有機(jī)熒光光轉(zhuǎn)換劑的主要存在的問(wèn)題是容易發(fā)生分解、使用壽命較短，而且對(duì)太陽(yáng)光的吸收與轉(zhuǎn)換效率不高；稀土化合物光轉(zhuǎn)換劑壽命較長(zhǎng)、轉(zhuǎn)換效率較高，因此，具有良好的市場(chǎng)前景，并成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。稀土光轉(zhuǎn)換劑又分為稀土無(wú)機(jī)化合物光轉(zhuǎn)換劑和稀土有機(jī)配合物光轉(zhuǎn)換劑。稀土無(wú)機(jī)化合物光轉(zhuǎn)換劑，盡管其光轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好，但其與樹(shù)脂等成膜材料的相容性較差，難以混合均勻(參考文獻(xiàn)CN101289561A“一種轉(zhuǎn)光膜材料及其制備方法”)。稀土有機(jī)配合物光轉(zhuǎn)換劑已有大量的報(bào)導(dǎo)，主要選用的稀土離子為Eu3+、Tb3+、Sm3+、Dy3+，其中，從紫外轉(zhuǎn)換為紅光的Eu3+應(yīng)用最為廣泛，也有專(zhuān)利報(bào)導(dǎo)選用Sm3+，(參考文獻(xiàn)CN1408810A “農(nóng)膜用仿生態(tài)熒光粉轉(zhuǎn)換劑及其制備方法”；王賀云，代兵、王遠(yuǎn)華、薛梅“含釤稀土離子轉(zhuǎn)光農(nóng)膜的制備及其性能研究”塑料，2009年38卷2期57-59頁(yè))。專(zhuān)利CN1186835A “農(nóng)膜稀土熒光粉轉(zhuǎn)換劑的制備”介紹了一種農(nóng)膜稀土熒光粉轉(zhuǎn)換劑的制備方法，“其通式為L(zhǎng)nL4，其中Ln =鑭、釔、鈰、銪；配體L = 1_羥基2-苯甲酸；均苯四甲酸；鄰苯甲酰苯甲酸。按化學(xué)劑量比稱(chēng)取稀土氧化物，其中基質(zhì)La2O3 j203、Ce&的總和占重量比的90%，激活劑Eu2O3占重量比的10%，把基質(zhì)和激活劑混合溶解于1 1的稀鹽酸中，把配體溶解在蒸餾水中，兩種溶液混合后，調(diào)節(jié)PH = 3-6。其工藝流程為溶解-攪拌-沉淀-過(guò)濾-研磨-過(guò)篩-成品，得到的熒光轉(zhuǎn)換劑外觀(guān)呈白色，然而，該轉(zhuǎn)換劑發(fā)光效率較低，并且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的光轉(zhuǎn)換劑發(fā)光效率較低、成本高的問(wèn)題，而提供一種Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑及其制備方法。Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑，其化學(xué)式為(Gdh Eux)4L3，其中0. 005 ^X^0. 1,L為均苯四甲酸或均苯四甲酸酐。Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑的制備方法，其特征在于，其具體步驟為按光轉(zhuǎn)換劑組份(Gdh Eux)4L3，其中0. 005 ^ X ^ 0. 1，稱(chēng)取純度為4N的Eu2O3和純度為4N的Gd2O3放于燒杯中，混合后溶解于酸中，用氨水調(diào)節(jié)PH值，得到稀土溶液；將均苯四甲酸或均苯四甲酸酐溶解于水中，用氨水調(diào)節(jié)PH值，得到配體溶液，將上述稀土溶液和配體溶液按摩爾比為4 3的比例混合反應(yīng)，在60-90°C條件下，不斷攪拌》i-4h，生成白色沉淀，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌、烘干、研磨、過(guò)篩，即得到Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑。所述的將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌、烘干、研磨、過(guò)篩的過(guò)程為，經(jīng)過(guò)濾后，用蒸餾水洗滌，將白色沉淀于110 200°C下烘干2h-8h，經(jīng)研磨，120目過(guò)篩；所述的酸為鹽酸或硝酸中的一種；本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供的一種Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑，利用稀土離子之間的敏化作用，采用Gd-Eu共摻芳香族羧酸配合物作為光轉(zhuǎn)換劑，該轉(zhuǎn)換劑不僅大大降低了價(jià)格昂貴的Eu的用量，而且能有效地提高稀土配合物的發(fā)光效率。本發(fā)明提供的Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑的制備方法，制備工藝簡(jiǎn)單。


圖1為實(shí)施例2制備的(Gda99Euatll)4L3激發(fā)光譜圖；圖2為實(shí)施例2制備的(Gd。. 99Eu0. 01) 4L3發(fā)射光譜圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1光轉(zhuǎn)換劑(Gda 90Eu0. 10) 4L3的制備稱(chēng)取純度為4N26. IOg Gd2O3和2. 82g Eu2O3放于燒杯中，混合后溶解于鹽酸中，沖稀至500ml左右，用氨水調(diào)節(jié)PH值4，得到稀土溶液；另稱(chēng)取30. 50g均苯四甲酸(純度為98. 5% )，在60°C的條件下溶解于1250ml水，用氨水調(diào)節(jié)PH值4，得到配體溶液；將上述稀土溶液和配體溶液按摩爾比為4 3的比例混合反應(yīng)，在60°C加熱條件下，不斷攪拌4小時(shí)，生成白色沉淀，將沉淀過(guò)濾后，并用蒸餾水洗去氯離子，將所得白色沉淀于110°C下烘干8h，經(jīng)研磨，120目過(guò)篩后，即得到Gd敏化Eu的均苯四甲酸光轉(zhuǎn)換劑(Gda9ciEuaici)4Ly上述實(shí)施例1制備的(Gda 90Eu0. 10) 4L3吸收峰位于220 400nm，其中在220 !350nm呈現(xiàn)出強(qiáng)的寬帶吸收帶能有效地吸收紫外光；發(fā)射峰位于612nm、519nm、695nm，能與葉綠素的吸收帶相匹配。實(shí)施例2光轉(zhuǎn)換劑(Gd。. 99Eu0. 01) 4L3的制備稱(chēng)取純度為4N28. 71g Gd2O3和0. 28g Eu2O3放于燒杯中，混合后溶解于鹽酸中，沖稀至500ml左右，用氨水調(diào)節(jié)PH值4，得到稀土溶液；另稱(chēng)取30. 50g均苯四甲酸(純度為98. 5% )，在60°C的條件下溶解于1250ml水，用氨水調(diào)節(jié)PH值4，得到配體溶液；將上述稀土溶液和配體溶液按摩爾比為4 3的比例混合反應(yīng)，在80°C加熱條件下，不斷攪拌3小時(shí)，生成白色沉淀，將沉淀過(guò)濾后，并用蒸餾水洗去氯離子，將所得白色沉淀于150°C下烘干6h，經(jīng)研磨，120目過(guò)篩后，即得到Gd敏化Eu的均苯四甲酸光轉(zhuǎn)換劑(Gda99Euatll)4Ly圖1為實(shí)施例2制備的(Gda99Euatll)4L3激發(fā)光譜圖，由圖1的激發(fā)光譜可見(jiàn)，所制備的(Gda99Euatll)4L3的吸收峰位于220 400nm，其中在220 350nm呈現(xiàn)出強(qiáng)的寬帶吸收帶能有效地吸收紫外光；圖2為實(shí)施例2制備的(Gda99Euatll)4L3發(fā)射光譜圖，由圖2的發(fā)射光譜可見(jiàn)，所制備的(Gda99Euatll)4L3的發(fā)射峰位于612nm、519nm、695nm，能與葉綠素的吸收帶相匹配。從圖2和圖1中可見(jiàn)，(Gda99Euatll)4L3的發(fā)光強(qiáng)度比(Ya99Eu1J4L3提高10 20%，光吸收也明顯增強(qiáng)。本發(fā)明所研制的光轉(zhuǎn)換劑優(yōu)于專(zhuān)利CN1186835A所報(bào)導(dǎo)的光轉(zhuǎn)換劑。
實(shí)施例3光轉(zhuǎn)換劑(Gd。. 995Eu0.005) 4L3的制備稱(chēng)取純度為4N28. 86g Gd2O3和0. 14g Eu2O3放于燒杯中，混合后溶解于硝酸中，沖稀至500ml左右，用氨水調(diào)節(jié)PH值4，得到稀土溶液；另稱(chēng)取30. 50g均苯四甲酸(純度為 98. 5% )，在60°C的條件下溶解于1250ml水，用氨水調(diào)節(jié)PH值4，得到配體溶液；將上述稀土溶液和配體溶液按摩爾比為4 3的比例混合反應(yīng)，在90°C加熱條件下，不斷攪拌2小時(shí)，生成白色沉淀，將沉淀過(guò)濾后，并用蒸餾水洗滌，將所得白色沉淀于200°C下烘干池，經(jīng)研磨，120目過(guò)篩后，即得到Gd敏化Eu的均苯四甲酸光轉(zhuǎn)換劑(Gda 995Euacici5)4L315上述實(shí)施例3制備的(Gda 995Euatltl5)4L3吸收峰位于220 400nm，其中在220 350nm呈現(xiàn)出強(qiáng)的寬帶吸收帶能有效地吸收紫外光；發(fā)射峰位于612nm、519nm、695nm，能與葉綠素的吸收帶相匹配。實(shí)施例4光轉(zhuǎn)換劑(Gd。. 99Eu0. 01) 4L3的制備稱(chēng)取純度為4N28. 71g Gd2O3和0. 28g Eu2O3放于燒杯中，混合后溶解于鹽酸中，沖稀至500ml左右，用氨水調(diào)節(jié)PH值4，得到稀土溶液；另稱(chēng)取30. Og均苯四甲酸酐(分析純北京化工廠(chǎng))，溶解于1250ml水中，可加5ml乙醇(純度為95% )助溶，形成無(wú)色透明溶液， 用氨水調(diào)節(jié)PH值4，得到配體溶液；將上述稀土溶液和配體溶液按摩爾比為4 3的比例混合反應(yīng)，在70°C加熱條件下，不斷攪拌3小時(shí)，生成白色沉淀，將沉淀過(guò)濾后，并用蒸餾水洗去氯離子，將所得白色沉淀于180°C下烘干4h，經(jīng)研磨，120目過(guò)篩后，即得到Gd敏化Eu 的均苯四甲酸光轉(zhuǎn)換劑(Gda99Euatll)4L315上述實(shí)施例4制備的(Gda 99Eu0.01) 4L3吸收峰位于220 400nm，其中在220 !350nm 呈現(xiàn)出強(qiáng)的寬帶吸收帶能有效地吸收紫外光；發(fā)射峰位于612nm、519nm、695nm，能與葉綠素的吸收帶相匹配。
權(quán)利要求
1.Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑，其特征在于，其化學(xué)式為(GdhEux)4L3，其中0. 005 ^X^0. 1,L為均苯四甲酸或均苯四甲酸酐。
2.Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑的制備方法，其特征在于，其具體步驟為按光轉(zhuǎn)換劑組份(Gdh Eux) 4L3，其中0.005彡X彡0. 1，稱(chēng)取純度為4N的Eu2O3和純度為4N的Gd2O3放于燒杯中，混合后溶解于酸中，用氨水調(diào)節(jié)PH值，得到稀土溶液；將均苯四甲酸或均苯四甲酸酐溶解于水中，用氨水調(diào)節(jié)PH值，得到配體溶液，將上述稀土溶液和配體溶液按摩爾比為4 3的比例混合反應(yīng)，在60-90°C條件下，不斷攪拌》i-4h，生成白色沉淀，將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌、烘干、研磨、過(guò)篩，即得到Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑的制備方法，其特征在于，所述的將產(chǎn)物過(guò)濾、洗滌、烘干、研磨、過(guò)篩的過(guò)程為，經(jīng)過(guò)濾后，用蒸餾水洗滌，將白色沉淀于110 200°C下烘干2h-8h，經(jīng)研磨，120目過(guò)篩。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑的制備方法，其特征在于，所述的酸為鹽酸或硝酸中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑及其制備方法，涉及光轉(zhuǎn)換劑及其制備方法領(lǐng)域。解決現(xiàn)有技術(shù)的光轉(zhuǎn)換劑發(fā)光效率較低、成本高的問(wèn)題。該光轉(zhuǎn)換劑的化學(xué)式為(Gd1-xEux)4L3，其中0.005≤X≤0.1，L為均苯四甲酸或均苯四甲酸酐，本發(fā)明還提供了Gd敏化Eu的芳香族羧酸光轉(zhuǎn)換劑的制備方法。該轉(zhuǎn)換劑具有良好的發(fā)光效率，且成本低廉，制備工藝簡(jiǎn)單。本發(fā)明提供的光轉(zhuǎn)換劑吸收峰位于220～400nm，其中在220～350nm呈現(xiàn)出強(qiáng)的寬帶吸收帶能有效地吸收紫外光；發(fā)射峰位于612nm、519nm、695nm，能與葉綠素的吸收帶相匹配。
文檔編號(hào)C09K9/02GK102382639SQ20111026241
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者張吉林, 楊魁躍, 洪廣言, 程玲, 韓彥紅 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所