[發明專利]一種稀土紅外發光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410815074.0
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104531150A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 李成宇;傅繼澎;龐然;姜麗宏;張粟
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67;C09K11/59;C09K11/55;C09K11/64;C09K11/78;C09K11/74
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明屬于紅外發光材料技術領域，尤其涉及一種稀土紅外發光材料及其制備方法。

背景技術

稀土紅外發光材料是一種新型的發光材料，該材料能有效的吸收紫外或者可見光，并以特定窄波長光的形式發射，廣泛用于夜視照明、光纖通訊、導彈制導，光放大及生物熒光標記等領域，由于各種紅外波長在不同基質中的衰減不同，使得紅外光在應用領域具有較高的選擇性，因此，有必要研發多種波長的紅外發光材料。

目前使用的稀土紅外材料仍為傳統的釔鋁石榴石材料，該類材料制備過程困難，反應溫度高，必須通過拉成單晶才能達到全天候穩定使用的商業化目的，因而，相應的增加了生產成本。目前研究報道的稀土紅外材料多為稀土或者鉍離子激活的含氧硅酸鹽或者硅鋁酸鹽，它們的可見光發光效果較好，但它們離子間的能量傳遞相對較低，因此它們的紅外發光強度均較低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種稀土紅外發光材料及其制備方法。本發明提供的稀土紅外發光材料的紅外發光強度較高。

本發明提供了一種稀土紅外發光材料，具有式I所示通式：

[Sr_(1-a-b-c)M_aX_b]O:cRe??式I；

式I中，a＝0～0.05，b＝0～0.15，c＝0.0001～0.08；

所述M選自B、Al、Ga、In、Zr、Si、Sc、Y、La、Gd、Lu和Bi中的一種或多種；

所述X選自Li、Na、K、Mg、Ca和Ba中的一種或多種；

所述Re選自Nd、Ho、Er、Tm和Yb中的一種或多種。

優選地，所述a＝0～0.04；

b＝0～0.10；

c＝0.005～0.02。

優選地，所述M選自B、Zr、Si、Al、Ga、Lu、Y、In、La、Gd和Bi中的一種或多種。

本發明提供了一種稀土紅外發光材料的制備方法，包括以下步驟：

將含Sr化合物、含M化合物、含X化合物和含Re化合物混合，得到第一混合物；

將第一混合物包裹上第二混合物，燒結，再去除包裹層，得到稀土紅外發光材料；

所述第二混合物包括含Sr化合物、二氧化硅、硅酸鹽、氧化鋁、氧化鋯、含X化合物、含Z化合物和含Re化合物中的一種或多種，所述含Z化合物中Z選自Ga、Lu、Y、In、La、Gd和Bi中的一種或多種；

所述稀土紅外發光材料具有式I所示通式：

[Sr_(1-a-b-c)M_aX_b]O:cRe??式I；

式I中，a＝0～0.05，b＝0～0.15，c＝0.0001～0.08；

所述M選自B、Al、Ga、In、Zr、Si、Sc、Y、La、Gd、Lu和Bi中的一種或多種；

所述X選自Li、Na、K、Mg、Ca和Ba中的一種或多種；

所述Re選自Nd、Ho、Er、Tm和Yb中的一種或多種。

優選地，所述第二混合物包括二氧化硅、堿土金屬硅酸鹽、二氧化鋯、氧化鋁、氧化鍶、碳酸鍶、含Z的氧化物、含Z的碳酸鹽、含Z的草酸鹽、含Z的氯化物、含Z的硝酸鹽、含Z的醋酸鹽、含X的氧化物、含X的碳酸鹽、含X的草酸鹽、含X的氯化物、含X的硝酸鹽、含X的醋酸鹽、含Re的氧化物和含Re的氯化物中的一種或多種。

優選地，所述燒結的溫度為1200℃～1550℃。

優選地，所述燒結的時間為1h～20h。

優選地，所述燒結的氣氛為空氣或氧氣。

優選地，所述第二混合物和第一混合物的質量比為0.2～5:1。

優選地，所述第二混合物中含Sr化合物與第二混合物中其它化合物的物質的量比為0～5:1。