[发明专利]一种可变激发的无铅双金属卤化物单晶发光材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种可变激发的无铅双金属卤化物单晶发光材料，其特征在于，所述单晶发光材料的化学通式为A₄BB’X₉，包括[B’X₅]^2-和[BX₄]^2-两个发光中心，[BX₄]^2-为四面体构型，[B’X₅]^2-为五面体构型；其中，A为有机阳离子基团；B为二价的金属，B’为三价的金属；X为卤素阴离子中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的单晶发光材料，其特征在于，A为四甲胺、四乙胺、四丙胺、四丁胺、四苯基磷中的一种或多种的阳离子基团，B为Mn、Zn、Cu中的一种或多种；B’为Sb，Bi，In及三价稀土元素中的一种或多种；X为Cl^-，Br^-，I^-中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的单晶发光材料，其特征在于，所述单晶的结构为[B’X₅]^2-五面体与[BX₄]^2-四面体间隔排列，A阳离子分散在其空隙之中。

4.根据权利要求1所述的单晶发光材料，其特征在于，所述单晶发光材料的尺度为1×10^-3mm～40mm；所述单晶发光材料具有多个发光中心，根据B和B’的元素含量和种类调控其发光，激发波长为250nm～500nm，发射波长为480nm～750nm。

5.权利要求1至4任一项所述的单晶发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照摩尔比例1:1:4称取适量的BX₂、B’X₃和AX，将其混合后溶于适量DMF溶液或DMF与乙腈的混合溶液中；在60～120℃温度下进行加热溶解；待其完全溶解后，以0.5～1℃/h的速率进行自然降温或缓慢降温，降至室温获得目标材料；将目标材料进行洗涤，即可得到单晶发光材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，BX₂包括MnCl₂、ZnCl₂、CuCl₂、MnBr₂、ZnBr₂、CuBr₂、MnI₂、ZnI₂、CuI₂；

B’X₃包括SbCl₃、BiCl₃、InCl₃、LaCl₃、CeCl₃、SbBr₃、BiBr₃、InBr₃、SbI₃、BiI₃、InI₃；

AX包括四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、四丙基氯化铵、四丁基氯化铵、四苯基氯化磷、四甲基溴化铵，四甲基碘化铵、四乙基溴化铵、四乙基碘化铵、四丙基溴化铵、四丙基碘化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、四苯基溴化磷、四苯基碘化磷。

7.权利要求1至4任一项所述的单晶发光材料在LED中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，应用方法分为两种，一种是通过调控B和B’的元素种类和含量，获得两种分别发出明亮的橙光和蓝绿光的单晶材料，将两种发光材料按照1:1～10的比例混合，调谐得到白光；另一种是将单晶材料研磨成均匀的细粉，根据三原色原理，与匹配的商业荧光粉混合，在蓝色LED芯片的激发下获得高效的白光。

9.权利要求1至4任一项所述的单晶发光材料在X射线闪烁体成像中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将单晶发光材料研磨成均匀地细粉，与蔗糖八乙酸酯熔体按照质量比3:7混合，随后在140～180℃条件下熔融，均匀涂敷在玻璃片上获得厚度一致均匀的闪烁体屏幕，然后将其应用于X射线成像。