[發明專利]一種正硅酸鹽基深紫外長余輝發光材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910403086.5
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN110028966A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 梁延杰;畢見強;孫康寧;王偉禮
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

本公開提供了一種正硅酸鹽基深紫外長余輝發光材料及其制備方法，包括基質、激活離子和共摻雜離子，所述基質為Ln₂SiO₅，Ln為Lu、Y、Gd中的一種或者兩種，激活離子為Pr³⁺，共摻雜離子為Li⁺、Na⁺或K⁺中的一種。本公開的材料在高能光激發時可以產生深紫外光發射。當光源移走后，該材料仍能夠產生持續的深紫外發光，深紫外長余輝發光的峰值位于280nm和320nm兩處，余輝時間大于1h。該深紫外長余輝發光材料在日盲紫外成像、消毒殺菌、光催化、防偽以及醫用光動力治療等領域有著潛在的應用價值。

技術領域

本公開屬于長余輝發光材料技術領域，涉及一種正硅酸鹽基深紫外長余輝發光材料及其制備方法。

背景技術

這里的陳述僅提供與本公開有關的背景信息，而不必然構成現有技術。

長余輝發光是指材料在外界激發停止后仍能夠持續發光的現象，外界的激發源可以是紫外線、高能X射線、太陽光等，發光持續的時間從幾秒到數周不等。具有這種長余輝發光性能的材料被稱為長余輝發光材料。近年來，考慮到紫外長余輝發光材料在光催化、消毒殺菌、紫外成像、防偽和光動力治療等領域的潛在應用價值，新型紫外長余輝發光材料的開發和研究正逐漸引起國內外學者的關注。但相比于可見光和近紅外長余輝發光材料研究所取得的系列進展，余輝發射波段位于紫外光區(200～400nm)的長余輝發光材料，特別是有關余輝發射波長小于320nm的深紫外長余輝發光材料，據本公開發明人所知，由于受到基質材料和發光中心的限制，目前的研究和應用相對較少，進展也相對緩慢。盡管已報道的幾種紫外長余輝發光材料，如CdSiO₃:Bi³⁺、Sr₂MgGe₂O₇:Pb²⁺等，可以在紫外光區產生長余輝發射。但是，經過本公開發明人研究發現，這些材料的余輝發射波長范圍和余輝時間都還不夠理想(其主要發射區域位于320～400nm的長波紫外光區(UVA)，部分發光區域仍處于可見光區)，而且材料中含有的重金屬離子(Cd²⁺和Pb²⁺等)也會在一定程度上限制它們的實際應用。為此，需要開發具有更短發射波長和更長余輝時間的新型深紫外長余輝發光材料。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本公開的目的是提供一種正硅酸鹽基深紫外長余輝發光材料及其制備方法，該余輝發光材料的余輝發射峰值位于280nm和320nm兩處，余輝時間大于1h。

為了實現上述目的，本公開的技術方案為：

一方面，一種正硅酸鹽基深紫外長余輝發光材料，包括基質、激活離子和共摻雜離子，所述基質為Ln₂SiO₅，Ln為Lu、Y、Gd中的一種或者兩種，激活離子為Pr³⁺，共摻雜離子為Li⁺、Na⁺或K⁺中的一種。

另一方面，一種上述正硅酸鹽基深紫外長余輝發光材料的制備方法，以Ln鹽、鐠鹽和堿金屬鹽作為原料，利用檸檬酸和正硅酸乙酯通過溶膠凝膠法獲得前驅體干凝膠，將前驅體干凝膠進行煅燒，獲得正硅酸鹽基深紫外長余輝發光材料，所述Ln鹽包含Lu³⁺、Y³⁺、Gd³⁺中的一種或者兩種，所述堿金屬鹽包含Li⁺、Na⁺或K⁺中的一種。

第三方面，一種上述正硅酸鹽基深紫外長余輝發光材料在日盲紫外成像、光催化、消毒殺菌、防偽和/或制備醫用光動力治療試劑中的應用。

本公開的有益效果為：