一種原位快速合成稀土摻雜氧化物單晶的方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明屬于稀土離子摻雜的無機(jī)發(fā)光材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種原位快速合成稀土摻雜氧化物單晶納米顆粒的方法。 背景技術(shù) [0002] 稀土摻雜發(fā)光材料主要由作為激活劑的稀土摻雜離子與基質(zhì)材料組成，其發(fā)光過程為基質(zhì)晶格吸收外來激發(fā)能，然后將其傳遞給激活劑并最終由激活劑釋放激發(fā)能量產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。由此可見，基質(zhì)材料對稀土發(fā)光材料有著重要的影響。目前常用的基質(zhì)材料主要有氧化物、氟化物、磷酸鹽和硼酸鹽等。Y2O3是一種最為常見的氧化物基質(zhì)材料，具有較低的-1 聲子能量(430～550cm )，有助于減少材料的非輻射躍遷概率從而提高發(fā)光效率。Y2O3還具有帶隙能量高(5.8eV)、透射區(qū)域?qū)?、折射率高等許多優(yōu)異的光學(xué)性能，以及高熔點(diǎn)(2450℃)、優(yōu)異的導(dǎo)熱性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性與較低的毒性等諸多優(yōu)勢，在生物、醫(yī)學(xué)、電子器件等許多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。Y2O3:Eu3+最早被用于制造熒光粉，并推動了稀土發(fā)光材料的迅 3+ 猛發(fā)展。將少量Eu 離子摻雜到Y(jié)2O3基質(zhì)中，可以獲得穩(wěn)定的紅光發(fā)射，具有高的發(fā)光效率、較高的色純度，是一種重要的紅色發(fā)光材料，已被廣泛用于制作三基色熒光燈、節(jié)能熒光燈、復(fù)印機(jī)和紫外真空激發(fā)的氣體放電彩色顯示板。還可以在Y2O3基質(zhì)中摻入其他離子(如Er3+、Yb3+、Ho3+和Tm3+)，獲得高效的上轉(zhuǎn)換發(fā)光。 [0003] 近年來已有許多人對其制備方法進(jìn)行研究，如溶膠-凝膠技術(shù)、共沉淀法等。但都有其不可克服的不足之處，如高溫固相法制備的發(fā)光材料顆粒較粗，經(jīng)球磨后晶形易遭到破壞，而使發(fā)光亮度大幅度下降。近些年又發(fā)展了一種“燃燒法”制備技術(shù)，燃燒合成工藝制備納米稀土氧化物粉末是目前開展較少的一門新興的合成技術(shù)。溶液經(jīng)加熱發(fā)生沸騰、濃縮、冒煙，然后起火迅速燃燒，得到泡沫狀疏松氧化物粉體。這種燃燒反應(yīng)的火焰溫度一般在1000～1600℃之間，可用于單一氧化物和復(fù)雜氧化物粉末的制備。但該方法操作復(fù)雜，對環(huán)境有污染，且制備的樣品沒有規(guī)則形貌，粒徑不均勻。 [0004] 綜上，目前已有的稀土氧化物(如Y2O3)的制備方法，都需要在高溫條件下進(jìn)行，反應(yīng)時間長，能量轉(zhuǎn)換效率低，且產(chǎn)物大多形貌不規(guī)則，分散性差，這就大大限制了其在生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容 [0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種操作簡單、在溫和條件下快速制備形貌均勻、分散性好的稀土摻雜氧化物單晶納米顆粒的方法。 [0006] 針對上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案由下述步驟組成： [0007] 1、貴金屬納米顆粒包覆稀土摻雜發(fā)光材料 [0008] 將稀土摻雜發(fā)光材料加入去離子水中，并加入還原劑，室溫超聲5～20分鐘后，加熱至60～90℃，再加入硅烷偶聯(lián)劑，繼續(xù)升溫至90～100℃，然后加入0.01～0.1mol/l貴金屬可溶性鹽的水溶液，恒溫反應(yīng)10～30分鐘，自然冷卻，離心、洗滌、干燥，得到包覆貴金屬納米顆粒的稀土摻雜發(fā)光材料。 [0009] 2、稀土摻雜發(fā)光材料相變?yōu)橄⊥翐诫s氧化物單晶納米顆粒 [0010] 將包覆貴金屬納米顆粒的稀土摻雜發(fā)光材料用激光照射0.1毫秒～1秒，激光波長與貴金屬納米顆粒等離激元共振峰的波長耦合，激光功率密度為6.0×104～2.0×105W/cm2，使稀土摻雜發(fā)光材料相變?yōu)橄⊥翐诫s氧化物單晶納米顆粒。 [0011] 上述的稀土摻雜發(fā)光材料為YF3:RE3+亞微米晶體、LaF3:RE3+亞微米晶體NaYF4:RE3+亞微米晶體、NaYbF4:RE3+亞微米晶體、NaGdF4:RE3+亞微米晶體、NaLaF4:RE3+亞微米晶體中任 3+ 意一種，RE 是鑭系離子中任意一個或兩個。 [0012] 上述步驟1中，優(yōu)選稀土摻雜發(fā)光材料與去離子水的質(zhì)量-體積比為1mg:1～3mL，稀土摻雜發(fā)光材料與貴金屬可溶性鹽、還原劑、硅烷偶聯(lián)劑的摩爾比為1:(0.06～0.3):(20～50):(0.3～1.5)。 [0013] 上述的貴金屬可溶性鹽為氯金酸、氯化銀、硝酸銀中任意一種。 [0014] 上述的還原劑為檸檬酸三鈉、檸檬酸、抗壞血酸、草酸、硼氫化鈉、乙二醇中任意一種。 [0015] 上述的硅烷偶聯(lián)劑為3-氨丙基三甲氧基硅氧烷、(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中任意一種。 [0016] 本發(fā)明的有益效果如下：