[發明專利]一種Cr3+摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810777371.9
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN108998016A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 潘再法;王鍇;張露露;嚴麗萍;王瑞平;聞瑩婷
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C09K11/66
• 分類號: C09K11/66
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

1.一種Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料，其特征在于，此發光材料的化學表達式為：

Zn_aGa_a(2-x)-yAl_yMg_2-zCa_zSn_1-bGe_bO_4+4a:xCr³⁺

式中：0＜a≤20，0≤b≤1，0.001≤x≤0.1，0≤y≤0.2，0≤z≤0.1。

2.根據權利要求1所述的一種Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料，其特征在于0.1≤a≤10，0.002≤x≤0.03，0.3≤b≤0.7，0.05≤y≤0.1，0.01≤z≤0.05。

3.根據權利要求1所述的一種Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料，其特征在于b，y和z分別為零時，此發光材料的化學表達式為：Zn_aGa_a(2-x)Mg₂SnO_4+4a:xCr³⁺，其中，0.1≤a≤10，0.002≤x≤0.03。

4.一種根據權利要求1所述的Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料的制備方法，其特征在于以含鋅化合物、含鎵化合物、含鋁化合物、含錫化合物、含鎂化合物、含鈣化合物、含鍺化合物、含鉻化合物為原料，采用高溫固相法制得Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料。

5.根據權利要求4所述的Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1)按化學表達式Zn_aGa_a(2-x)-yAl_yMg_2-zCa_zSn_1-bGe_bO_4+4a:xCr³⁺中的化學計量比分別稱取相應質量的原料含鋅化合物、含鎵化合物、含鋁化合物、含錫化合物、含鎂化合物、含鈣化合物、含鍺化合物、含鉻化合物，將固體粉末原料研磨混勻得前驅體；

2)將前驅體放至坩堝中，在空氣或惰性氣氛下，放入高溫爐中升溫至1200℃-1500℃溫度下焙燒1-3次，所得焙燒產物經破碎、研磨得到Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料。

6.根據權利要求4或5所述的Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料的制備方法，其特征在于原料為各元素的氧化物，優選為氧化鋅、氧化鎵、氧化鋁、氧化錫、氧化鎂、氧化鈣、氧化鍺、氧化鉻。

7.根據權利要求5所述的Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料的制備方法，其特征在于研磨在瑪瑙或剛玉研缽中進行，研磨時間為10-30min。

8.根據權利要求5所述的Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料的制備方法，其特征在于步驟2)中每次焙燒時間為3-24小時，升溫速率為5℃/min～15℃/min。

9.根據權利要求5所述的Cr³⁺摻雜的混合尖晶石基質近紅外長余輝發光材料的制備方法，其特征在于步驟2)中惰性氣氛為氮氣。