[發明專利]一種稀土摻雜的氟化物長余輝粒子及其制備方法以及應用

有效

• 申請號: 202010411734.4
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111876154B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 楊黃浩;陳秋水;何聿;歐翔宇
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C09K11/85
• 分類號: C09K11/85
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 任美玲

本發明提供了一種稀土摻雜的氟化物長余輝粒子，包括氟化物基質和摻雜于所述氟化物基質內的稀土摻雜離子Ln³⁺，所述氟化物基質選自AReF₄或BaF₂；其中，所述A選自堿金屬，所述Re選自Y、La、Gd和Lu中的一種或多種；所述稀土摻雜離子Ln³⁺選自Pr³⁺，Sm³⁺，Dy³⁺，Ho³⁺，Er³⁺，Tb³⁺，Nd³⁺和Tm³⁺中的一種或多種；所述氟化物長余輝粒子在X射線照射后余輝時間可高達150天。本發明提供的稀土摻雜的氟化物長余輝粒子形貌易調控、尺寸均一、分散性良好，具有非常優異的長余輝發光性能，及良好的循環穩定性。所制備的稀土摻雜氟化物長余輝粒子在X射線停止后，材料表現出良好的長余輝發光性能。

技術領域

本發明屬于發光材料技術領域，具體涉及一種稀土摻雜的氟化物長余輝粒子及其制備方法以及應用。

背景技術

長余輝材料是一類能夠將激發能量儲存于材料缺陷中，并在激發光停止以后緩慢地將儲存的能量以輻射發光的形式釋放出來的一類光致發光材料。由于長余輝材料具有其獨特的發光性質而廣泛地應用于安全警示、夜間裝飾、安全防偽、活體成像、光動力治療、生物分析、光催化以及太陽能電池等領域。傳統長余輝材料大多為硫氧族化合物，其中，以SrAl₂O₄:Eu²⁺/Dy³⁺、ZnS:Cu、ZnGa₂O₄:Cr為代表性長余輝材料。在過去幾十年中，為誘導材料固有缺陷的形成，長余輝材料通常通過溫度高于1000℃的高溫固相法合成。高溫固相法雖有利于合成高效發光的長余輝材料，但高溫合成不利于材料的形貌調控以及表面修飾，使其在生物醫學以及柔性電子器件領域的應用受到很大的阻礙。至上而下的合成方法由于通過將塊狀材料研磨成納米尺度的材料而破壞了材料的表面結構，導致其發光效率、余輝壽命下降。近幾年通過低溫水熱法合成納米尺度的長余輝材料雖然其形貌可控、表面易于修飾，但由于低溫不利于缺陷的生成，其發光效率較低、余輝時間較短。因此，合成形貌、尺寸、表面可控的高效率膠體長余輝粒子仍存在重大挑戰。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種稀土摻雜的氟化物長余輝粒子及其制備方法以及應用，本發明可以實現低溫下合成可控形貌、尺寸、表面化學可控的高效率長余輝粒子，以用于X射線探測、顯示與成像。

本發明提供了一種稀土摻雜的氟化物長余輝粒子，包括氟化物基質和摻雜于所述氟化物基質內的稀土摻雜離子Ln³⁺，所述氟化物基質選自AReF₄或BaF₂；

其中，所述A選自堿金屬；

所述Re選自Y、La、Gd和Lu中的一種或多種；

所述稀土摻雜離子Ln³⁺選自Pr³⁺，Sm³⁺，Dy³⁺，Ho³⁺，Er³⁺，Tb³⁺，Nd³⁺和Tm³⁺中的一種或多種；

所述稀土摻雜離子的摻雜量為0.1～20mol％；

所述氟化物長余輝粒子在X射線照射后余輝時間可高達150天。

優選的，所述長余輝粒子的粒徑為10nm～150μm可調。

優選的，所述長余輝粒子的發光波長由350～1600nm可諧調。

優選的，還包括包覆于所述氟化物基質表面的包覆層，所述包覆層選自氟化物，所述氟化物選自AReF₄或BaF₂；