[发明专利]一种同时发射可见光和近红外光的长余辉材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及长余辉发光材料技术领域，尤其涉及一种同时发射可见光和近红外光的长余辉材料及其制备方法。

背景技术

长余辉发光材料，是一种能够储存外界光辐射如紫外光和可见光等的能量，然后在室温下缓慢的以发光的形式释放这些储存能量的材料。最新的研究结果表明长余辉材料在活体生物成像、交流LED、弱光指示和显示领域有重要的应用价值。

进来随着近红外长余辉材料在医学成像方面的应用潜力日益凸显，近红外长余辉材料引起研究人员极大关注。但是近红外发光(NIR，700nm～1000nm)的长余辉材料种类较少，目前已有的近红外长余辉发光材料均为Cr离子激活的发光材料，例如《一种Cr掺杂的纳米近红外长余辉材料及其制备方法》(中国发明专利，201410127225.3)，《一种三价铬离子掺杂的锡酸锌近红外长余辉发光材料及其制备方法》(中国发明专利，201410127473.8)以及学术文献中报道的新材料ZnGa₂O₄:Cr³⁺(Opt.Express 2011,19,10131-10137.)和La₃Ga₅GeO₁₄:Cr³⁺(Opt.Express 2010,18,20215-20221.)等。但是因为高价的Cr离子容易对生态环境产生危害，因此亟待开发新型的近红外长余辉材料。

现有技术中，Yb离子激活的一种硼酸盐玻璃具有近红外的长余辉发光(J.Appl.Phys.2007,101,113304.)，但是Yb离子激活的发光粉却十分稀少。尤其可以同时发射可见光和近红外光的长余辉材料更是未见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种长余辉材料及其制备方法，该长余辉发光材料能同时产生可见光和近红外光的长余辉发光，余辉时间长、亮度高。

本发明提供了一种长余辉发光材料，具有式I所示通式：

A_2-a-b-cO₂S:aYb,bM,cT 式I；

式I中，所述a＝0.00001～0.02，所述b＝0.001～0.03，所述c＝0.001～0.03；

所述A选自Y、Sc、La、Gd和Lu中的一种或几种；

所述M选自Zn、Mg、Ca、Sr和Ba中的一种或几种；

所述T选自V、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf、Cr、Mo和W中的一种或几种。

优选地，所述a＝0.00001～0.01。

优选地，所述b＝0.001～0.02。

优选地，所述c＝0.001～0.02。

本发明提供了一种上述技术方案所述长余辉发光材料的制备方法，包括以下步骤：

将A源化合物、Yb源化合物、M源化合物、T源化合物、单质硫和N源化合物混合研磨均匀后，焙烧，得到长余辉发光材料。

优选地，所述A源化合物包括含A的氧化物、含A的碳酸盐、含A的草酸盐、含A的氯化物、含A的硫酸盐、含A的硝酸盐和含A的醋酸盐中的一种或多种；

所述M源包括含M的氧化物、含M的碳酸盐、含M的草酸盐、含M的氯化物、含M的硫酸盐、含M的硝酸盐和含M的醋酸盐中的一种或多种。

优选地，所述T源包括含T的氧化物、含T的铵盐和含T的酸盐中的一种或多种；

所述N源包括含N的氧化物、含N的氯化物、含N的碳酸盐、含N的草酸盐、含N的磷酸盐、含N的硫酸盐、含N的硝酸盐和含N的醋酸盐中的一种或多种。

优选地，所述焙烧的温度为900～1400℃；所述焙烧的时间为0.5～24h。

优选地，所述焙烧后还包括：

将得到的焙烧产物经过水和稀盐酸洗涤后，得到长余辉发光材料。

优选地，所述焙烧在特定气氛下进行；所述特定气氛为一氧化碳、氢气、氮氢混合气或H₂S气体。