[發明專利]錳配合物作為X射線閃爍體材料以及在制備柔性X射線閃爍體薄膜中的應用

有效

• 申請號: 202011621216.1
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112852407B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 潘軍;王雯雯;何曉雄;楊中林;張楠;張紅燕;曲康
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09K11/02;C30B29/54
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

本發明公開了錳配合物作為X射線閃爍體材料以及制備柔性X射線閃爍體薄膜中的應用。所述錳配合物的結構如式(I)所示，其中R₁、R₂、R₃和R₄各自獨立為烷基或芳基；A為N或P；X為F、Cl、Br或者I。本發明所述的錳配合物具有制備成本低、優異的光致發光性能、穩定性好及環境友好等優點。

技術領域

本發明涉及一種錳配合物作為X射線閃爍體材料以及其制備柔性X射線閃爍體薄膜中的應用。

背景技術

閃爍體是一類可以吸收高能粒子(千電子伏，如X射線、γ射線等)并將其轉換為低能光子(如可見光、紫外線等)的材料，因此可以用于高能粒子的檢測。閃爍體有很多應用，包括醫學成像、無損檢測、安全檢查、放射性防護、天體研究、地質勘探、核物理、高能物理研究等等。例如：輻射暴露監測、安全檢查、X射線天文學和醫學X射線成像照相術。然而，應用于X射線成像的閃爍體使用的材料是無機閃爍體塊狀晶體，并且通過Czochralski方法在1700℃以上生長。由于使用這種方法制備難度大，工藝復雜等原因導致目前商用X射線閃爍體材料價格昂貴。例如PbWO₄Bi₄Ge₃O₁₂，通常需要一定距離的激子遷移來傳輸電荷載流子，以便隨后通過發光中心捕獲。但是過量的激子遷移是有害的，因為它可以引起放射性發光余輝或低效X射線閃爍。此外，常規摻雜的閃爍體例如CsI:Ti和YAlO₃:Ce，由于固定的躍遷能量而不能產生可調諧的閃爍，這些缺點使得它們只能在一些特定領域內使用。近年來，研究學者發現鈣鈦礦納米晶也可用作X射線閃爍體，但是僅用于檢查薄物體，如手機，SIM卡，筆記本等。對于一些較厚的物體，由于X射線信號較低，因此鈣鈦礦納米晶很難檢測到。原因在于其低光輸出，鈣鈦礦納米晶活性層的厚度約為50-100μm。為了提高檢測低X射線信號能力，則需要增加鈣鈦礦納米晶活性層的厚度，但由于鈣鈦礦納米晶具有非常低的斯托克偏移導致自吸收量顯著增加。為了增加X射線閃爍體的光輸出，鈣鈦礦納米晶的厚度應該增加到100-500μm。為克服自吸收問題，應增加鈣鈦礦量子點的斯托克變化。

為此，我們采用低溫溶液法制備出錳配合物，該錳配合物作為X射線閃爍體具有制備成本低、優異的光致發光性能、環境友好和穩定性好等優點。此外，我們將該閃爍體與高分子聚合物混合制備出柔性薄膜，該薄膜具有優異的X射線成像性能，可用于醫學影像及安檢設備等X射線成像領域。

發明內容

針對現有閃爍體存在的問題，本發明要解決的第一個技術問題是提供一種錳配合物作為X射線閃爍體材料的應用。

本發明要解決的第二個技術問題是提供所述錳配合物在制備柔性X射線閃爍體薄膜中的應用。

本發明采用的技術方案如下：

第一方面，本發明提供一種錳配合物作為X射線閃爍體材料的應用，所述錳配合物的結構如式(I)所示

中R₁、R₂、R₃和R₄各自獨立為烷基或芳基；A為N或P；X為F、Cl、Br或者I。

本發明所述烷基是指具有1-6個碳原子的直鏈和支鏈烷基，代表性的烷基包括：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基等。所述的芳基是指具有6-24個碳原子的單環或多環芳族基團，代表性的芳基包括：苯基、萘基等。

作為優選，X為Cl或Br。

作為優選，R₁、R₂、R₃和R₄均為苯基。

作為優選，A為P。