[发明专利]一类新型X射线发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开一类新型X射线发光材料及其制备方法，该类材料主要包括两种结构，具体是以CuI和双(2‑苯基膦苯基)醚(POP)为模板，通过与有机溶剂按比例混合后，在不同温度下进行反应后得到的。所得材料在低剂量X射线激发下能发射出不同波段的光，可用于X射线成像中；且所制备的晶体发光材料具有稳定性好、发光效率高的优点，在生物医药、化工工业、辐射监测等多个领域具有重要的应用前景；与此同时，该类材料的制备流程简单，制备条件要求低，适于大规模的推广应用。

技术领域

本发明属于X射线发光材料技术领域，具体涉及一类新型X射线发光材料及其制备方法。

背景技术

闪烁体材料是一种能将入射在其上的高能射线(x/γ射线)或粒子转换为紫外或可见光的晶态能量转换体，广泛应用在高能物理与核物理实验、影像核医学(CT)、在线检测、油井勘探、安全稽查及反恐等领域。

近年来，随着影像核医学医疗设备的发展及核高能物理与核物理实验需求的提高，对闪烁体的要求也越来越高。

现有的闪烁体材料多为无机晶体材料或有机晶体材料，如纳米金簇、金属有机掺杂材料、镧系元素掺杂材料等，虽种类众多，但在实际使用时仍然存在许多问题和局限性；具体地，制备无机晶体的条件较为严格，如早期研发的CsI:Tl晶体，其在生长过程中需要1700℃高温和真空条件，导致制备成本较高，另外其衰减寿命也比较长，会导致成像余辉，陶瓷闪烁体虽然价格较便宜，但空间分辨率和成像质量受限制，并且衰减寿命也比较长；有机晶体的制备难度虽有所降低，但是许多有机晶体存在各向异性闪烁、塑料中光产率低等问题，应用领域也受到较多限制。因此，寻找低成本、高性能的闪烁体材料仍然具有重要的科学和实用价值。

铜是一种地球丰度高，获取相对容易的低成本原料，且铜的一价配合物具有强的发光能力，所以被证实是X射线发光材料领域的优秀候选原料之一，例如现有技术中制备出的铜基卤化物Rb₂CuBr₃柱状晶体，被发现具有极高的光子产额和稳定性，然而这种柱状晶体直径在0.2mm左右，比较难制备成均匀的膜并应用在X射线成像中，同时，衰减寿命对于闪烁体动态成像来说非常重要，长的衰减寿命会导致成像时余辉和残影现象的产生，降低成像的质量，而Rb₂CuBr₃柱状晶体(41.4μs)的衰减寿命较长。中国专利CN 113136203 A公开一种具有高光产额的铊掺杂Cs₃Cu₂I₅纳米晶闪烁体，此材料具有高的辐射吸收系数、较高的能量分辨率、较短的余辉以及高的稳定性，但是整体制备步骤又较为复杂，不利于大规模的推广应用。

因此本领域技术人员有必要继续寻找低生长温度、低成本、短衰减寿命、高灵敏度、高化学和环境稳定性的铜基x射线成像新材料来弥补该领域的不足，进一步拓宽此类材料的市场应用前景，也能为后续的研发改进工作提供新的思路。

发明内容

本发明的目的在于提供，一类新型X射线发光材料及其制备方法，制备过程简单，材料具有稳定性好、发光效率高的优点，为进一步开发新型X射线发光材料提供了新思路和新方法。

本发明的技术方案为：一类新型X射线发光材料，该类材料是以CuI和双(2-苯基膦苯基)醚为模板，通过与有机溶剂按比例混合后，在不同温度下反应得到，该类材料的结构式如下：

进一步地，Cu₄I₄POP₂的发射波段为400～600nm，最强发射峰在470nm，Cu₂I₂POP₂的发射波段在400～600nm，最强发射峰在468nm。