[发明专利]四价锰离子和铬离子共掺杂钪基氟化物宽带近红外发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种四价锰离子和铬离子共掺杂钪基氟化物宽带近红外发光材料及其制备方法，化学式为：Ksubgt;2/subgt;LiScsubgt;1‑x‑y/subgt;Mnsubgt;x/subgt;Crsubgt;y/subgt;Fsubgt;6/subgt;，其中x＝0.0005～0.003；0y≤0.005，材料中Mnsupgt;4+/supgt;和Crsupgt;3+/supgt;的吸收峰在400‑520纳米之间有明显的重叠，可同时被蓝光芯片激发；Mnsupgt;4+/supgt;在633纳米左右有很强的窄带发光，可恰好被Crsupgt;3+/supgt;位于520‑750纳米之间的吸收峰所吸收，从而达到提高Crsupgt;3+/supgt;发光强度的目的。

技术领域：

本发明涉及无机发光材料技术领域，具体涉及一种四价锰离子和铬离子共掺杂钪基氟化物宽带近红外发光材料及其制备方法。

背景技术：

近红外(NIR)光谱检测技术由于具有简便、快捷、无损、分辨率高等优点，在生物成像、植物照明、食品检测、工业无损探测和夜视等领域得到了广泛的应用。与传统的近红外光源(如钨灯、卤素灯)相比，NIRpc-LED具有节能、高效、体积小、环境友好、工作寿命长和发光可调等优点，因此近年来备受研究者关注，此外它还可以轻松集成到智能手机或可穿戴设备中，从而促进各种集成功能应用。

通常，宽带近红外发光可通过在合适的基质中掺杂Eu²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺或Cr³⁺来实现，其中Cr³⁺激活的荧光粉由于其固有的宽带近红外发射和蓝光激发特性而受到越来越多的关注。然而，由于宇称禁阻的3d-3d电子跃迁吸收率较低，导致此类Cr³⁺激活荧光粉的发光效率一般较低。

发明内容：

本发明的目的是提供一种四价锰离子和铬离子共掺杂钪基氟化物宽带近红外发光材料及其制备方法，材料中Mn⁴⁺和Cr³⁺的吸收峰在400-520纳米之间有明显的重叠，可同时被蓝光芯片激发；Mn⁴⁺在633纳米左右有很强的窄带发光，可恰好被Cr³⁺位于520-750纳米之间的吸收峰所吸收，从而达到提高Cr³⁺发光强度的目的。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种Mn⁴⁺掺杂红色发光材料，化学式为：K₂LiSc_1-xMn_xF₆，其中x＝0.0005～0.003。

优选为，x＝0.001～0.003，最优选为x＝0.001。

一种四价锰离子和铬离子共掺杂钪基氟化物宽带近红外发光材料，化学式为：K₂LiSc_1-x-yMn_xCr_yF₆，其中x＝0.0005～0.003；0y≤0.005。

优选为，x＝0.001～0.003，最优选为x＝0.001。

所述Mn⁴⁺掺杂红色发光材料的制备方法包括以下步骤：

室温下，按摩尔比(1-x):x将K₂LiScF₆和K₂MnF₆加入到氢氟酸中搅拌，离心得到沉淀，并用无水乙醇洗涤，在75℃下干燥得到最终产物红色发光材料。

所述四价锰离子和铬离子共掺杂钪基氟化物宽带近红外发光材料的制备方法包括以下步骤：