[发明专利]Cr3+

权利要求书

1.一种Cr³⁺掺杂的锂镁基锗酸盐超宽带近红外发光材料，其特征在于其化学通式为：LiMg₂M_1-xGe₂O₈:x％Cr³⁺，其中0.01≤x≤20，M为Sc,In中的一种或者两种；其晶体结构属于正交晶系。

2.如权利要求1所述的Cr³⁺掺杂的锂镁基锗酸盐超宽带近红外发光材料，其特征在于材料有3个激发峰，分别位于250-360nm、360-560nm和560-900nm，其发射波长范围为850-1400nm，同时被蓝光和红光激发产生超宽带的近红外发射，发射半高宽为290-310nm。

3.如权利要求1所述的Cr³⁺掺杂的锂镁基锗酸盐超宽带近红外发光材料，其特征在于该材料发射波长同时覆盖生物光学第一650-950nm和第二1000-1350nm窗口。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的Cr³⁺掺杂的锂镁基锗酸盐超宽带近红外发光材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)称量物料：按照无机化合物通式LiMg₂M_1-xGe₂O₈:x％Cr³⁺的化学计量比，0.01≤x≤20，M为Sc,In中的一种或者两种，依次称量高纯度Li₂CO₃,MgO,Sc₂O₃,In₂O₃,GeO₂以及Cr₂O₃,称取适量助熔剂；

2)将步骤1)称量所得到的粉体置于玛瑙研钵中，加入适量酒精进行研磨，研磨时间为20-40分钟，待其干燥将附着于研钵壁上的粉体刮下，干磨10-30分钟，然后置于高温氧化铝坩埚中；

3)将高温氧化铝坩埚置于箱式炉并设定程序进行预烧，以5-10℃/分钟的升温速度加热至900℃，保温2-6小时，随炉冷却至室温，将样品重新研磨成粉末；

4)将步骤3)研磨后的粉末再次转移到高温氧化铝坩埚中，并置于箱式炉中，升温至1100℃～1300℃，在高温条件下保温煅烧3-10小时，再以5-10℃/分钟的降温速度冷却至800℃，之后随炉冷却至室温；

5)将冷却得到的块状材料研磨成粉体，依据合成样品的质量进行二次或三次烧结；

6)进行后处理工艺，分级去除杂质。

5.如权利要求4所述的Cr³⁺掺杂的锂镁基锗酸盐超宽带近红外发光材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，助熔剂为碱金属卤化物、碱土金属卤化物，B₂O₃，H₃BO₃中的至少一种；相对于原料的总重量，助熔剂的用量为1-5wt％。

6.如权利要求4所述的Cr³⁺掺杂的锂镁基锗酸盐超宽带近红外发光材料的制备方法，其特征在于：所述步骤6)中，除杂过程包括酸洗、碱洗或水洗；后处理过程包括破碎、气流粉碎、除杂、烘干、分级；分级过程采用沉阵法、筛分法、水力分级和气流分级中至少一种。

7.按照权利要求4所述制备方法制备的Cr³⁺掺杂的锂镁基锗酸盐超宽带近红外发光材料配合蓝光和红光LED芯片，用于制备新型发光器件。

8.按照权利要求4所述制备方法制备的Cr³⁺掺杂的锂镁基锗酸盐超宽带近红外发光材料配合有机材料、陶瓷或玻璃，用于制备发射波长范围为850-1400nm的新型发光材料，用于生物标记、夜视成像、无损检测多个领域。