[發明專利]一種紅外發光材料的制備

有效

• 申請號: 201310458648.9
• 申請日: 2013-10-05
• 公開（公告）號: CN103450895A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 鄭巖;邊靜宇;劉星元;陳磊;耿樹范;孟立建;何幫攢;周金水
• 申請（專利權）人: 上?？茲櫣怆娂夹g有限公司
• 主分類號: C09K11/62
• 分類號: C09K11/62;B82Y20/00;B82Y40/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于發光材料應用技術領域。

背景技術

現有光致發光材料常見分類為紅外上轉換發光材料、紫外發光材料。上轉換發光材料主要是由紅外不可見光源激發照射發光材料，發光材料發射出可見光；紫外發光材料主要是由紫外線、藍光燈照射發光材料后，產生可見光發射，其主要有長余輝夜光材料、燈用發光材料等,前者是吸收紫外線后,產生長時間可見光余輝。

本發明通過制備一種紅外發光材料，其能夠被紫外光、藍光、可見光激發，產生人類視覺不可見近紅外光輻射，同時其具有紅外長余輝輻射特性，使用夜視成像儀、手機攝像、數碼相機等，可以清晰觀測到近紅外輻射發光。

本發明可以廣泛應用于農用塑料薄膜、紡織服裝、建筑保溫材料、夜晚標記、印刷防偽、生物標記、提高太陽能轉換效率、無熱輻射運動物體跟蹤等處。

發明內容

????本發明一種紅外發光材料的制備，其特征是：基質材料為氧化鎵,?其中添加氧化鉻做激活劑，添加碳酸鋰做共熔劑；使用兩次高溫燒結法制備，該材料在400nm-500nm可見光激發下，發射出700-1300nm的近紅外光。單一基質材料氧化鎵被摻雜鋰、鉻離子后，再多次高溫燒結，形成二氧化鎵鋰、八氧化五鎵鋰等發光材料。

????本發明中在基質材料每克重量中，添加激活劑的濃度是0.03%-1%；在基質材料每克重量中，添加共熔劑的濃度是15%-40%。

本發明中基質材料、激活劑材料、共熔劑、助熔劑材料，使用硫酸、硝酸、鹽酸溶解，再混合、沉淀、烘干、燒結。本發明中的基質材料使用硫酸或硝酸溶解，當然也可以使用鹽酸、氫氟酸等，在高純基質材料每克重量中，添加激活劑的最佳濃度是0.1%-5%，激活劑可以促使材料發光。當激活劑濃度大于5%時，紅外輻射效率明顯降低。在基質材料每克重量中，添加共熔劑的濃度是20%-40%，共溶劑的加入可以大幅提高發光材料吸收光的范圍。

?本發明中使用干法混合再高溫燒結，燒結時在空氣、氮氣、氫氣氛保護下燒結；一次燒結溫度700-900度,時間3-5小時,二次燒結溫度1200-1400度,時間4-5小時。制備出的材料3-20微米，或壓片成塊體狀，其激發條件停止后，仍具有長時間近紅外光輻射。

????本發明中使用水熱合成法合成，用封閉高壓反應釜，反映溫度100-300度，時間1-30小時，烘干;再在300-600度,氧化燒結1-5小時,制備出70-500納米顆粒材料。

????本發明中在基質材料中添加助溶劑,助溶劑是硼酸鹽、氧化鋅、碳酸錳、碳酸鎂；在基質材料每克重量中，添加助溶劑的濃度是1%-10%。助熔劑可以降低燒結溫度，提高發光強度，改變發光材料的輻射發光波段。

具體實施方式

?????本發明一種紅外發光材料的制備，其特征是：基質材料為氧化鎵,?其中添加氧化鉻做激活劑，添加碳酸鋰做共熔劑；使用兩次高溫燒結法制備，該材料在400nm-500nm可見光激發下，發射出700-1300nm的近紅外光。單一基質材料氧化鎵被摻雜鋰、鉻后，再多次高溫燒結，多次燒結可以使材料充分均勻氧化。

????本發明中在基質材料每克重量中，添加激活劑的濃度是0.03%-1%，其中在0.2%時有最佳亮度；在基質材料每克重量中，添加共熔劑的濃度是15%-40%。其中選用鉻離子做激活劑可以明顯提高紅外輻射。當選用鋰離子的濃度大時，可以900nm以上的紅外輻射。

本發明中基質材料、激活劑材料、共熔劑、助熔劑材料，使用硫酸、硝酸、鹽酸溶解，再混合、沉淀、烘干、燒結。本發明中的基質材料使用硫酸或硝酸溶解，當然也可以使用鹽酸、氫氟酸等，在高純基質材料每克重量中，添加激活劑的最佳濃度是0.1%-0.5%，激活劑可以促使材料發光，當激活劑濃度大于1%時，紅外輻射效率明顯降低。在基質材料每克重量中，添加共熔劑的濃度是15%-40%，共溶劑的加入可以大幅提高發光材料吸收光的范圍。本發明中可以使用干法或濕法混合，后者容易均勻，前者需要長時間混合。濕法混合均勻后應該在120度干燥。

?本發明中使用干法混合再高溫燒結，燒結時在空氣、氮氣、氫氣氛保護下燒結；一次燒結溫度700-900度,時間3-5小時,二次燒結溫度1200-1400度,時間4-5小時。制備出的材料3-20微米，或壓片成塊體狀，其激發條件停止后，仍具有長時間100小時以上的近紅外光輻射。