[发明专利]一种红色光激励荧光材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种红色光激励荧光材料及其制备方法，红色光激励荧光材料为固溶体，其化学通式为Ba_1‑x‑yZrGe₃O₉：xEu³⁺，yPr³⁺，其中x=0.005，0.0025≤y≤0.01，红色光激励荧光材料的平均粒径为3~5微米，其主相结构属于单斜晶系，其制备方法是将BaCO₃、ZrO₂、GeO₂、Eu₂O₃、Pr₆O₁₁按照最终制得的荧光材料的化学通式备料混匀，焙烧并研磨后得到红色光激励荧光材料；本发明所制备的红色光激励荧光材料波长峰值在630nm左右，属于第一生物窗口，具有穿透性好、衰减较弱等特点，因此有在防伪、生物医学等领域的潜在应用。

技术领域

本发明涉及一种红色光激励荧光材料及其制备方法，属于发光材料技术领域。

背景技术

光激励材料作为一种特殊的电子俘获性材料，兼具光转换和光存储的功能。该材料可将光信息存储起来，在一定的光激励条件下又可将信息“读出”。因此，这是一种很好的光存储材料，兼具存储信息量高、读取过程耗时短、在清除多次后可重复“写入”和“读出”等多项优点。目前，生物成像技术要求成像材料必须具备高灵敏性、高生物相容性、高的空间分辨率以及低毒性等特性。由于光激励材料有有效存储光能、可重复“读出”和“写入”等优点，而被广泛应用于军事、防伪、生物医学等各个领域。而其中，具有红色光激励现象的材料则由于红光在生物组织内穿透性较强特性，而被越来越多的人所关注，因此，探索一种化学性质稳定，无毒且对环境友好的红色光激励材料则具有极其重要的现实意义及发展前景。以锗酸盐为基体的发光材料，因其产品稳定性高、工艺适应性强、成本低廉等优点而广受关注。

发明内容

本发明提供一种红色光激励荧光材料，所述红色光激励荧光材料为固溶体，其化学通式为Ba_1-x-yZrGe₃O₉：xEu³⁺，yPr³⁺，其中x=0.005，0.0025≤y≤0.01，红色光激励荧光材料的平均粒径为3~5微米，其主相结构属于单斜晶系。

本发明还提供所述红色光激励荧光材料的制备方法，具体步骤如下：

（1）将BaCO₃、ZrO₂、GeO₂、Eu₂O₃、Pr₆O₁₁按照最终制得的荧光材料的化学通式准确称量置于玛瑙研钵中混合得到混合料，加质量百分比浓度98%以上的酒精研磨20～40min使其混合均匀；

（2）将步骤（1）的混合物料放入刚玉坩埚中，在1150～1250℃的温度、空气气氛下用箱式炉烧结6h，并在空气环境下冷却至室温，研磨后即得到Ba_1-x-yZrGe₃O₉：xEu³⁺，yPr³⁺红色光激励荧光材料。

步骤（1）所述质量百分比浓度98%以上的酒精的加入量为混合料体积的1～1.5倍。

使用商用紫外灯（254nm和365nm）照射所得荧光材料2min，使得陷阱被充分填充，然后通过980nm的激光源诱导，获得红色光激励现象。

本发明引入Pr³⁺，使荧光材料产生大量的、新的较深缺陷态，能够在激发过程中储存光信息，由于缺陷态能级较深，能够在室温下有效长期的存储光信息，而使用980nm等低能激光源诱导，则可以有效的“读出”其储存的光信息。本发明所制备的红色光激励荧光材料高稳定性且无毒，其波长峰值在630nm左右，属于第一生物窗口，具有穿透性好、衰减较弱等特点，因此有在防伪、生物医学等领域的潜在应用。

附图说明