[發(fā)明專利]一種窄帶B區(qū)紫外長余輝發(fā)光材料及其制備方法和應用

有效

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• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113046079B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 梁延杰;劉景偉;閆劭
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80;G01N21/63;G01N23/20
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明屬于長余輝發(fā)光材料技術領域，涉及一種窄帶B區(qū)紫外長余輝發(fā)光材料及其制備方法和應用。窄帶B區(qū)紫外長余輝發(fā)光材料包括：Y_3?x?yGd_xGa₅O₁₂:yBi³⁺，其中0＜x≤1，0＜y≤30％，y為Bi³⁺占Y_3?x?yGd_xGa₅O₁₂的摩爾百分比。本發(fā)明制備的材料在各種環(huán)境條件(晴天、雪天陰天、多云天氣等)下的太陽光短時間輻照后都可以產生窄帶B區(qū)紫外長余輝發(fā)光，發(fā)光峰值位于313nm，余輝發(fā)光持續(xù)時間大于24小時。該太陽光可激發(fā)的窄帶B區(qū)紫外長余輝發(fā)光材料在室內光學標記、皮膚病光療、光信息存儲以及光催化等領域有很好的應用前景。

技術領域

本發(fā)明屬于長余輝發(fā)光材料技術領域，涉及一種窄帶B區(qū)紫外長余輝發(fā)光材料及其制備方法和應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

B區(qū)紫外光(UVB，280-320nm)目前已經被廣泛應用于牛皮癬、白癜風等常見皮膚病的光療。利用UVB紫外光進行的光療通常被稱為UVB光療，可分為寬帶UVB(280-320)光療和窄帶UVB(310-313)光療，目前的研究已經證實，313nm左右的窄帶UVB紫外光不會產生皮膚的燒傷效應，是治療皮膚疾病的最有效波長。目前以飛利浦TL-01為代表的窄帶UVB熒光燈一般是通過汞燈或氙燈激發(fā)Gd³⁺摻雜的硼酸鹽(LaB₃O₆等)或鋁酸鹽(SrAl₁₂O₁₉等)熒光粉產生313nm左右Gd³⁺的特征發(fā)射進行常見皮膚病光療，具有治療效率高、無致癌風險、無明顯紅斑效應等。但目前使用窄帶UVB熒光燈光療也存在一些缺點，如需要佩戴護目鏡、治療期間患者無法自由活動、設備昂貴、維護耗時等。此外一旦電源關閉，這些窄帶UVB熒光燈的紫外發(fā)光立即消失，其相應的功能作用也隨之停止。在關閉外界動力源后，如果材料的紫外發(fā)光還能夠持續(xù)一定的時間(幾小時到幾十小時)，也就是能夠產生窄帶B區(qū)紫外長余輝發(fā)光，那么這種特殊的自發(fā)光性能可以在“免激發(fā)”條件下實現(xiàn)皮膚病光療等應用，具有重要的實用價值和應用前景。

發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，相比于可見光和近紅外光長余輝發(fā)光材料研究所取得的系列進展，余輝發(fā)射波段位于UVB區(qū)的紫外發(fā)光材料，尤其是發(fā)射峰值在窄帶UVB(310-313nm)區(qū)的紫外長余輝發(fā)光材料，由于受到基質材料和發(fā)光中心的限制，余輝持續(xù)時間或強度不足，目前的研究和應用相對較少，進展也相對緩慢。同時，紫外長余輝發(fā)光材料由于發(fā)射能級和陷阱能級的位置通常很高，高能量X射線或254nm紫外汞燈等激發(fā)光源的長時間預輻照對于高效紫外長余輝發(fā)光的產生一般必不可少。對激發(fā)光源的苛刻要求也在一定程度上制約了紫外長余輝發(fā)光材料在光醫(yī)學、光催化和光學標記等領域的應用。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術存在的窄帶UVB區(qū)的紫外長余輝發(fā)光材料余輝時間較短或強度不足，以及需要特定光源進行激發(fā)的問題，本發(fā)明提出一種窄帶B區(qū)紫外長余輝發(fā)光材料及其制備方法和應用，該窄帶B區(qū)紫外長余輝發(fā)光材料可被太陽光高效激發(fā)，主要發(fā)射區(qū)域位于308-320nm的窄帶紫外光區(qū)，發(fā)光峰值位于313nm，太陽光激發(fā)后紫外余輝發(fā)光時間大于24小時。

具體地，本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的：

在本發(fā)明第一方面，本發(fā)明提出一種窄帶B區(qū)紫外長余輝發(fā)光材料，包括：