[發明專利]一種同時發射可見光和近紅外光的長余輝材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710590836.5
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107142107A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 李成宇;張粟;張洪杰;龐然;姜麗宏;李達;呂玲玲
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78;C09K11/82
• 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

本發明涉及長余輝發光材料技術領域，尤其涉及一種同時發射可見光和近紅外光的長余輝材料及其制備方法。

背景技術

長余輝發光材料，是一種能夠儲存外界光輻射如紫外光和可見光等的能量，然后在室溫下緩慢的以發光的形式釋放這些儲存能量的材料。最新的研究結果表明長余輝材料在活體生物成像、交流LED、弱光指示和顯示領域有重要的應用價值。

進來隨著近紅外長余輝材料在醫學成像方面的應用潛力日益凸顯，近紅外長余輝材料引起研究人員極大關注。但是近紅外發光(NIR，700nm～1000nm)的長余輝材料種類較少，目前已有的近紅外長余輝發光材料均為Cr離子激活的發光材料，例如《一種Cr摻雜的納米近紅外長余輝材料及其制備方法》(中國發明專利，201410127225.3)，《一種三價鉻離子摻雜的錫酸鋅近紅外長余輝發光材料及其制備方法》(中國發明專利，201410127473.8)以及學術文獻中報道的新材料ZnGa₂O₄:Cr³⁺(Opt.Express 2011,19,10131-10137.)和La₃Ga₅GeO₁₄:Cr³⁺(Opt.Express 2010,18,20215-20221.)等。但是因為高價的Cr離子容易對生態環境產生危害，因此亟待開發新型的近紅外長余輝材料。

現有技術中，Yb離子激活的一種硼酸鹽玻璃具有近紅外的長余輝發光(J.Appl.Phys.2007,101,113304.)，但是Yb離子激活的發光粉卻十分稀少。尤其可以同時發射可見光和近紅外光的長余輝材料更是未見報道。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種長余輝材料及其制備方法，該長余輝發光材料能同時產生可見光和近紅外光的長余輝發光，余輝時間長、亮度高。

本發明提供了一種長余輝發光材料，具有式I所示通式：

A_2-a-b-cO₂S:aYb,bM,cT 式I；

式I中，所述a＝0.00001～0.02，所述b＝0.001～0.03，所述c＝0.001～0.03；

所述A選自Y、Sc、La、Gd和Lu中的一種或幾種；

所述M選自Zn、Mg、Ca、Sr和Ba中的一種或幾種；

所述T選自V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Cr、Mo和W中的一種或幾種。

優選地，所述a＝0.00001～0.01。

優選地，所述b＝0.001～0.02。

優選地，所述c＝0.001～0.02。

本發明提供了一種上述技術方案所述長余輝發光材料的制備方法，包括以下步驟：

將A源化合物、Yb源化合物、M源化合物、T源化合物、單質硫和N源化合物混合研磨均勻后，焙燒，得到長余輝發光材料。

優選地，所述A源化合物包括含A的氧化物、含A的碳酸鹽、含A的草酸鹽、含A的氯化物、含A的硫酸鹽、含A的硝酸鹽和含A的醋酸鹽中的一種或多種；

所述M源包括含M的氧化物、含M的碳酸鹽、含M的草酸鹽、含M的氯化物、含M的硫酸鹽、含M的硝酸鹽和含M的醋酸鹽中的一種或多種。

優選地，所述T源包括含T的氧化物、含T的銨鹽和含T的酸鹽中的一種或多種；

所述N源包括含N的氧化物、含N的氯化物、含N的碳酸鹽、含N的草酸鹽、含N的磷酸鹽、含N的硫酸鹽、含N的硝酸鹽和含N的醋酸鹽中的一種或多種。

優選地，所述焙燒的溫度為900～1400℃；所述焙燒的時間為0.5～24h。

優選地，所述焙燒后還包括：

將得到的焙燒產物經過水和稀鹽酸洗滌后，得到長余輝發光材料。

優選地，所述焙燒在特定氣氛下進行；所述特定氣氛為一氧化碳、氫氣、氮氫混合氣或H₂S氣體。