CN104910909B - 铒掺杂钛酸镧的荧光化合物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，其通式为La2(1‑x)Er2xTiO5，0.005≤x≤0.07,制备方法包括以下步骤：将La可溶性盐以及Er的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将钛酸四丁酯与醇混合得溶液B；溶液A和溶液B混合，滴加酸搅拌得溶液C，将溶液C升温至50℃～150℃保温，得前驱体凝胶；将前驱体凝胶煅烧；将煅烧物粉碎、研磨、洗涤、干燥即得。本发明的荧光化合物，可以为上转换荧光化合物或下转换荧光化合物，化学性质稳定，可用紫外光或红外光激发并获得较高发光强度，可用于上转换荧光材料或下转换荧光材料，本发明的制备方法工艺简单，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及铒掺杂钛酸镧的荧光化合物及其制备方法和应用，属于荧光化合物技术领域。
背景技术
上转换(Up-conversion)发光现象是指通过双光子或多光子过程,把能量较低的长波辐射转换成能量较高的短波辐射的现象。稀土掺杂的上转换荧光材料在照明与显示、生物荧光标记、太阳能电池、光学温度传感等方面具有潜在应用。
在上转换发光过程中,基质材料是影响上转换发光性质的主要因素。除了基质的声子能量对上转换发光起到至关重要的作用外,基质晶格的选择还决定了掺杂剂离子之间的距离,空间位置的分布,配位数以及周围的阴离子环境。因此寻找新型的高效上转换荧光材料是上转换发光的研究热点之一。
从化学组成上来分,上转换材料的基质主要有卤化物,氧化物(复合氧化物)以及含硫化合物。现阶段主要致力于以NaYF4为代表的氟化物基质的上转换材料的研究工作。氧化物(复合氧化物)由于其较好的稳定性和简易的合成方法已成为新型高效稳定的上转换荧光材料研发的重点。钛酸稀土盐类物质作为荧光基质可以被近紫外LED芯片高效激发，且具有稳定的物理化学性质等优点，从而有作为荧光基质合成高效稳定的荧光材料的应用前景。目前尚未有以LaTiO5为基体进行上转换荧光材料制备的报道。因此，采用钛酸稀土盐类物质作为荧光基质合成一种高效稳定、发光性能好、发光强度高的上转换荧光材料，显得尤为必要。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供铒掺杂钛酸镧的荧光化合物及其制备方法和应用，所得荧光化合物能够实现高效稳定的上转换发光或下转换发光，制备方法简单，可用于上转换荧光材料或下转换荧光材料。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物,其通式为La2(1-x)Er2xTiO5，0.005≤x≤0.07。该荧光化合物为上转换荧光化合物或下转换荧光化合物。
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)按通式La2(1-x)Er2xTiO5中La与Er的化学计量比称取La可溶性盐以及Er的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将钛酸四丁酯溶解于醇中，得溶液B；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加酸，得到澄清溶液C，将溶液C升温至50℃～150℃，保温，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶在马弗炉中煅烧，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物粉碎、研磨、过筛、洗涤、干燥即得荧光化合物。
前述荧光化合物制备方法中，具体地包括以下步骤：
(1)按通式La2(1-x)Er2xTiO5中La与Er的化学计量比称取La可溶性盐以及Er的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将钛酸四丁酯溶解于醇中，得溶液B；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加酸，搅拌1～5h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至50℃～150℃，保温3～6h，得到前驱体凝胶，其中酸的用量为钛酸四丁酯摩尔量的10～30倍；
(3)将前驱体凝胶在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为900～1100℃，煅烧时间为3～6h，保温时间为1～4h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过筛、洗涤、干燥即得荧光化合物。
前述荧光化合物制备方法中，步骤(1)中La、Er的可溶性盐为La、Er的硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐中的一种或几种。
前述荧光化合物制备方法中，步骤(1)中醇为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的一种或几种。
前述荧光化合物制备方法中，步骤(2)中酸为碳酸、硝酸或醋酸中的一种或几种。
前述荧光化合物制备方法中，步骤(4)中过筛为过100～200目筛。
前述荧光化合物制备方法中，步骤(4)中洗涤采用酸洗和/或水洗，其中，酸为碳酸、醋酸或硝酸。
前述荧光化合物制备方法中，步骤(4)中干燥温度为50℃～150℃，时间为2～6小时。
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物在上转换荧光材料或下转换荧光材料中的应用。
三价Er3+离子可以发射明亮的红光和绿光，因而在温度传感器、发光设备、荧光显示等很多方面有着重要作用。它的发射光谱是由激发态的2H11/2、4S3/2和4F9/2光谱项向基态4I15/2的电子跃迁引发样品的上、下转换发射光谱，主要由峰值位于524～546nm的绿光和位于665nm的红光发射峰组成。其中绿光发射包括位于524和546nm的两个发射峰,分别对应于Er3+离子的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁发射。位于665nm的红光归属于4F9/2→4I15/2的跃迁发射。荧光化合物La2(1-x)Er2xTiO5中，随着x的取值从0.005增加到0.07,样品的发光强度先增加后减小,在x＝0.01时达到最大值。这是由于发光出现了浓度猝灭现象，当Er3+离子浓度增加时,相邻Er3+离子之间的距离减小,因此Er3+离子之间的无辐射能量传递增加,从而导致上转换发射强度的降低。
La2TiO5基体标准卡片(PDF#75-2394)与本发明的荧光化合物的X-射线衍射图谱如图1所示。X射线粉末衍射采用DX-2500型粉末衍射仪(辽宁丹东方圆仪器公司)，辐射源为Cu靶(Кα1，λ＝0.15406nm)，管电压25kV，电流30mA，步进扫描，步速5s·step-1，步长0.04°，扫描范围10°～90°，利用标准α-Al2O3对衍射峰进行校正，测得试样的衍射数据。用Jade(6.0)软件进行物相组分分析。掺杂铒离子后，粉体依旧保持原有构型，基本没有杂质相。
用蔡司公司SUPRA-55型扫描电子显微镜(EHT＝15.00KV,WD＝10.8mm,Mag＝50.00KX,Signal A＝SE2)对制备所得荧光化合物La1.98Er0.02TiO5进行扫描电镜测试，其扫描电镜图如图2所示。由图2可知，所得荧光化合物粒度大小均匀，颗粒形状规则，颗粒一致性好，分散均匀。
使用RF5301型荧光光谱仪(Shimadzu公司，激发光源为Xe灯，扫描速度1nm·s-1，狭缝宽度0.8nm，激光光源为378nm)在室温条件下测试了试样的激发光谱和发射光谱。如图3、图4、图6、图8和图10所示。
使用RF5301型荧光光谱仪(Shimadzu公司，激发光源为Xe灯，扫描速度1nm·s-1，狭缝宽度0.8nm，激光光源为980nm)在室温条件下测试了试样发射光谱。如图5、图7和图9所示。
图3是制备的荧光化合物La1.98Er0.02TiO5在监测波长为546nm的激发光谱。由图3可知，在378nm激发条件下测试下转换发射光谱为宜。
图4是制备的荧光化合物La1.98Er0.02TiO5在378nm激发下的发射光谱。由图4可知，制备的荧光化合物La1.98Er0.02TiO5在524nm和546nm处有两个明显的发射峰，分别对应于Er3+离子的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁发射。
图5是制备的荧光化合物La3.96Er0.04TiO5在980nm激发下的发射光谱。由图5可知，在980nm激发下，荧光化合物La3.96Er0.04TiO5位于673nm处有红光发射峰，归属于4F9/2→4I15/2的跃迁发射。在524nm和546nm处有两个明显的发射峰，分别对应于Er3+离子的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁发射。
图6是制备的荧光化合物La1.94Er0.06TiO5在378nm激发下的发射光谱。由图6可知，制备的荧光化合物La1.94Er0.06TiO5在524nm和546nm处有两个明显的发射峰，分别对应于Er3+离子的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁发射。
图7是制备的荧光化合物La1.94Er0.06TiO5在980nm激发下的发射光谱。由图7可知，荧光化合物La1.94Er0.06TiO5在524nm和546nm处有两个明显的发射峰，分别对应于Er3+离子的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁发射，在673nm处有红光发射峰，归属于4F9/2→4I15/2的跃迁发射。
图8是制备的荧光化合物La1.9Er0.1TiO5在378nm激发下的发射光谱。由图8可知，荧光化合物La1.9Er0.1TiO5在524nm和546nm处有两个明显的发射峰，分别对应于Er3+离子的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁发射。
图9是制备的荧光化合物La1.9Er0.1TiO5在980nm激发下的发射光谱。由图9可知，荧光化合物La1.9Er0.1TiO5在524nm和546nm处有两个明显的发射峰，分别对应于Er3+离子的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁发射，在673nm处有红光发射峰，归属于4F9/2→4I15/2的跃迁发射。
图10是制备的荧光化合物La1.86Er0.14TiO5在378nm激发下的发射光谱。由图10可知，荧光化合物La1.86Er0.14TiO5在524nm和546nm处有两个明显的发射峰，分别对应于Er3+离子的2H11/2→4I15/2和4S3/2→4I15/2跃迁发射
以上图4～图10表明荧光化合物La2(1-x)Er2xTiO5，0.005≤x≤0.07中，可使用同一波长紫外或红外光激发并获得较高发光强度。样品分别在980nm和378nm激发下，得到发射光谱，具有明显的发射峰，表明样品可作为上转换荧光化合物或下转换荧光化合物。
本发明的有益之处在于：本发明的铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，是上转换荧光化合物或下转换荧光化合物，采用钛酸镧为基质材料，使用铒激发使得4f电子的f-f电偶极跃迁几率增加；本发明荧光化合物的化学性质稳定，发光性能好，发光强度高，可用紫外光或红外光激发并获得较高发光强度，粒度大小均匀，颗粒形状规则，颗粒一致性好，分散均匀；本发明的制备方法采用溶胶凝胶法制备前驱体，在空气气氛中进行煅烧，煅烧温度低，工艺简单，制备所得样品可以为上转换荧光化合物或下转换荧光化合物，可用于上转换荧光材料或下转换荧光材料。
附图说明
图1是本发明的荧光化合物与La2TiO5基体标准卡片(PDF#75-2394)的X-射线衍射图；
图2是荧光化合物La1.98Er0.02TiO5扫描电镜图；
图3是荧光化合物La1.98Er0.02TiO5在监测波长为546nm的激发光谱；
图4是荧光化合物La1.98Er0.02TiO5在378nm激发下的发射光谱；
图5是荧光化合物La3.96Er0.04TiO5在980nm激发下的发射光谱；
图6是荧光化合物La1.94Er0.06TiO5在378nm激发下的发射光谱；
图7是荧光化合物La1.94Er0.06TiO5在980nm激发下的发射光谱；
图8是荧光化合物La1.9Er0.1TiO5在378nm激发下的发射光谱；
图9是荧光化合物La1.9Er0.1TiO5在980nm激发下的发射光谱；
图10是荧光化合物La1.86Er0.14TiO5在378nm激发下的发射光谱；
图中附图标记的含义：1-荧光化合物，2-La2TiO5基体标准卡片(PDF#75-2394)。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。
本发明实施例中所用试剂均为市售产品，分析纯。
实施例1
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.99Er0.01TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.99mmolLa可溶性盐以及0.01mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于50mL甲醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为硝酸盐，Er的可溶性盐为醋酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加10mmol硝酸，搅拌1.5h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至60℃，水浴保温6h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为1100℃，煅烧时间为4h，保温时间为1h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用碳酸洗涤、于50℃干燥2小时即得荧光化合物。
实施例2
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.98Er0.02TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.98mmolLa可溶性盐以及0.02mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于100mL乙醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为醋酸盐，Er的可溶性盐为碳酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加30mmol碳酸，搅拌1h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至80℃，水浴保温3h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为1000℃，煅烧时间为3h，保温时间为4h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用水洗涤、于150℃干燥6小时即得荧光化合物。
实施例3
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.92Er0.08TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取3.84mmolLa可溶性盐以及0.16mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将2mmol钛酸四丁酯溶解于100mL丙醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为碳酸盐，Er的可溶性盐为硝酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加50mmol醋酸，搅拌5h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至70℃，水浴保温6h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为900℃，煅烧时间为6h，保温时间为1h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用醋酸洗涤、于100℃干燥4小时即得荧光化合物。
实施例4
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.94Er0.06TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.94mmolLa可溶性盐以及0.06mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于80mL丁醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为硝酸盐和醋酸盐，Er的可溶性盐为醋酸盐和碳酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加21mmol碳酸和硝酸，搅拌2h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至55℃，保温4h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为950℃，煅烧时间为4h，保温时间为2.5h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用水洗涤、于120℃干燥3.5小时即得荧光化合物。
实施例5
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.9Er0.1TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.9mmolLa可溶性盐以及0.1mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于80mL甲醇和乙醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为硝酸盐和碳酸盐，Er的可溶性盐为硝酸盐和碳酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加22mmol碳酸和醋酸，搅拌3h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至85℃，保温5h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为1050℃，煅烧时间为5h，保温时间为4h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用硝酸洗涤、于130℃干燥2.5小时即得荧光化合物。
实施例6
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.86Er0.14TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.86mmolLa可溶性盐以及0.14mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于90mL甲醇和丙醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为醋酸盐和碳酸盐，Er的可溶性盐为硝酸盐和醋酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加23mmol硝酸和醋酸，搅拌4h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至125℃，油浴保温3.5h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为1000℃，煅烧时间为6h，保温时间为1h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用水洗涤、于140℃干燥3小时即得荧光化合物。
实施例7
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.988Er0.012TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.988mmolLa可溶性盐以及0.012mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于55mL甲醇和丁醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐和碳酸盐，Er的可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐和碳酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加24mmol碳酸、硝酸和醋酸，搅拌1.5h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至105℃，油浴保温4.5h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为950℃，煅烧时间为5h，保温时间为3h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用碳酸洗涤、于110℃干燥5.5小时即得荧光化合物。
实施例8
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.986Er0.014TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.986mmolLa可溶性盐以及0.014mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于65mL乙醇和丙醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐和碳酸盐，Er的可溶性盐为硝酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加25mmol碳酸和硝酸，搅拌2.5h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至90℃，保温5.5h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为1000℃，煅烧时间为3h，保温时间为2h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用醋酸洗涤、于90℃干燥4.5小时即得荧光化合物。
实施例9
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.984Er0.016TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.984mmolLa可溶性盐以及0.016mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于75mL乙醇和丁醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为醋酸盐和碳酸盐，Er的可溶性盐为醋酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加26mmol碳酸和醋酸，搅拌3.5h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至100℃，保温6h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为1100℃，煅烧时间为3.5h，保温时间为3.5h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用水洗涤、于80℃干燥3.5小时即得荧光化合物。
实施例10
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.982Er0.018TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.982mmolLa可溶性盐以及0.018mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于80mL丙醇和丁醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为硝酸盐和碳酸盐，Er的可溶性盐为碳酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加27mmol硝酸和醋酸，搅拌4.5h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至110℃，油浴保温5h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为900℃，煅烧时间为4.5h，保温时间为2.5h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用硝酸洗涤、于70℃干燥2.5小时即得荧光化合物。
实施例11
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.96Er0.04TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.96mmolLa可溶性盐以及0.04mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于50mL甲醇、乙醇和丙醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为硝酸盐和醋酸盐，Er的可溶性盐为硝酸盐和醋酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加28mmol碳酸、硝酸和醋酸，搅拌5h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至120℃，保温4h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为1100℃，煅烧时间为5.5h，保温时间为1.5h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用碳酸洗和水洗、于60℃干燥5小时即得荧光化合物。
实施例12
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.87Er0.13TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.87mmolLa可溶性盐以及0.13mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于90mL甲醇、乙醇和丁醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为碳酸盐，Er的可溶性盐为硝酸盐和碳酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加29mmol碳酸，搅拌4h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至130℃，保温3h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为1050℃，煅烧时间为3.5h，保温时间为1h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用醋酸洗和水洗、于50℃干燥4小时即得荧光化合物。
实施例13
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.89Er0.11TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.89mmolLa可溶性盐以及0.11mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于100mL乙醇、丙醇和丁醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为醋酸盐，Er的可溶性盐为醋酸盐和碳酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加30mmol硝酸，搅拌3h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至140℃，保温3.5h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为1000℃，煅烧时间为4.5h，保温时间为2h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用硝酸洗和水洗、于150℃干燥3小时即得荧光化合物。
实施例14
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.93Er0.07TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.93mmolLa可溶性盐以及0.07mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于95mL甲醇、丙醇和丁醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为硝酸盐，Er的可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐和碳酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加20mmol醋酸，搅拌2h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至50℃，保温6h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为950℃，煅烧时间为5.5h，保温时间为3h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用水洗、于135℃干燥2小时即得荧光化合物。
实施例15
铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，化学式为La1.88Er0.12TiO5，由以下步骤制得：
(1)称取1.88mmolLa可溶性盐以及0.12mmolEr的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将1mmol钛酸四丁酯溶解于60mL甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中，得溶液B；其中，La的可溶性盐为硝酸盐，Er的可溶性盐为醋酸盐；
(2)将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加25mmol硝酸，搅拌1h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至150℃，保温3h，得到前驱体凝胶；
(3)将前驱体凝胶置于刚玉坩埚中，在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为900℃，煅烧时间为6h，保温时间为4h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
(4)将煅烧物经过粉碎、研磨、过100～200目筛、用硝酸洗和水洗、于115℃干燥6小时即得荧光化合物。
实施例1～15所制得的荧光化合物均可为上转换荧光化合物或下转换荧光化合物，均可用作上转换荧光材料或下转换荧光材料。
以上实施例1～15中，凡涉及La、Er的可溶性盐溶于去离子水时，去离子水的用量以完全溶解La、Er的可溶性盐为限；涉及钛酸四丁酯溶于醇时，醇的用量以完全溶解钛酸四丁酯为限即可。
Claims (9)
1.铒掺杂钛酸镧的荧光化合物，其特征在于：所述荧光化合物的通式为La2（1-x）Er2xTiO5，0.005≤x≤0.07。
2.如权利要求1所述的铒掺杂钛酸镧的荧光化合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）按通式La2（1-x）Er2xTiO5中La与Er的化学计量比称取La可溶性盐以及Er的可溶性盐溶于去离子水中，得溶液A；将钛酸四丁酯溶解于醇中，得溶液B；
（2）将溶液A和溶液B混合，边搅拌边滴加酸，搅拌1～5h，得到澄清溶液C，将溶液C升温至50℃～150℃，保温3～6h，得到前驱体凝胶，其中酸的用量为钛酸四丁酯摩尔量的10～30倍；
（3）将前驱体凝胶在马弗炉中煅烧，在空气气氛下煅烧温度为900～1100℃，煅烧时间为3～6h，保温时间为1～4h，随炉冷却至室温，得到煅烧物；
（4）将煅烧物经过粉碎、研磨、过筛、洗涤、干燥即得荧光化合物。
3.根据权利要求2所述的铒掺杂钛酸镧的荧光化合物制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中La、Er的可溶性盐为La、Er的硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的铒掺杂钛酸镧的荧光化合物制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中醇为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的一种或几种。
5.根据权利要求2或3所述的铒掺杂钛酸镧的荧光化合物制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中酸为碳酸、硝酸或醋酸中的一种或几种。
6.根据权利要求2所述的铒掺杂钛酸镧的荧光化合物制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中过筛为过100～200目筛。
7.根据权利要求2所述的铒掺杂钛酸镧的荧光化合物制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中洗涤采用酸洗和/或水洗，其中，酸为碳酸、醋酸或硝酸。
8.根据权利要求2所述的铒掺杂钛酸镧的荧光化合物制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中干燥温度为50℃～150℃，时间为2～6小时。
9.如权利要求1所述的铒掺杂钛酸镧的荧光化合物在上转换荧光材料或下转换荧光材料中的应用。
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