一种氧化物近红外发光材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及红外发光材料技术领域，提供了一种氧化物近红外发光材料及其制备方法和应用。本发明专利技术的氧化物近红外发光材料的化学通式为A

【技术实现步骤摘要】
一种氧化物近红外发光材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及红外发光材料
，尤其涉及一种氧化物近红外发光材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近红外光可以广泛应用在安防监控、食品检测、生物识别等领域。目前，获得近红外光的方式主要有四种：卤钨灯、OLED、红外芯片和近红外荧光粉转换LED。卤钨灯体积较大，主要是通过钨丝的热辐射获得近红外光，得到的近红外光的谱带较宽，但存在功耗高、效率低的缺点。OLED通过电子空穴对复合发光，目前存在功率低、寿命短、成本高的缺点。红外芯片也是通过电子空穴对复合发光，具有体积小、效率高、寿命长的优点，但存在谱带较窄的缺点。近红外发光材料转换LED是通过蓝光或近紫外芯片激发近红外发光材料获得近红外光，蓝光或近紫外芯片较为成熟且成本低，近红外发光材料合成工艺成熟、成本较低且具有光谱可调控的优势，因此近红外发光材料转换LED器件具有体积小、成本低、光谱可调控的优点，适合作为体积紧凑的近红外发光装置。但是，目前的近红外发光材料种类少，使得近红外发光材料应用受到限制。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种氧化物近红外发光材料及其制备方法和应用。本专利技术提供的氧化物近红外发光材料在蓝光或近紫外光激发下能够获得近红外光，扩大了氧化物近红外发光材料的种类。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种氧化物近红外发光材料，化学通式为A
a
C/>c
O
d
:qD；式中：A为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Cd、Co、Ni、Pb和Sn中的一种或两种；C为Y、La、Lu、Gd、Sc、Ga、Bi、In、Al、Sm、Pr和Si中的一种或多种；D包括Cr；0.5＜a≤1，1≤c≤2，3.5≤d≤5，0.0005≤q≤0.5。
[0006]优选地，所述D还包括Yb、Er、Nd或Pr。
[0007]优选地，所述A为Mg、Ca或Sr。
[0008]优选地，所述C为Ga或Sc。
[0009]优选地，所述氧化物近红外发光材料的化学式为MgGa
1.97
O4:0.03Cr、CaSc
1.47
Ga
0.5
O4:0.03Cr、SrGa
1.97
O4:0.03Cr或MgGa
1.95
O4:0.03Cr,0.02Yb。
[0010]优选地，所述氧化物近红外发光材料的发射波长为600～1600nm。
[0011]本专利技术还提供了上述技术方案所述的氧化物近红外发光材料的制备方法，包括以下步骤：
[0012]将含A、C、O和D的物质混合，得到原料混合物；
[0013]将所述原料混合物进行焙烧，得到所述氧化物近红外发光材料。
[0014]优选地，所述焙烧包括依次进行第一焙烧和第二焙烧，所述第一焙烧的温度为600～1000℃，保温时间为1～2h；所述第二焙烧的温度为1000～1600℃，保温时间为1～4h。
[0015]本专利技术还提供了上述技术方案所述的氧化物近红外发光材料或上述技术方案所述的制备方法得到的氧化物近红外发光材料在发光装置中的应用。
[0016]本专利技术提供了一种氧化物近红外发光材料，化学通式为A
a
C
c
O
d
:qD；式中：A为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Cd、Co、Ni、Pb和Sn中的一种或两种；C为Y、La、Lu、Gd、Sc、Ga、Bi、In、Al、Sm、Pr和Si中的一种或多种；D包括Cr；0.5＜a≤1，1≤c≤2，3.5≤d≤5，0.0005≤q≤0.5。在本专利技术中，元素A和元素C形成的配位环境，为元素D涉及的离子提供合适的晶体场环境；在这种晶体场环境中，D元素涉及的离子通过电子跃迁获得了宽带近红外光。本专利技术的氧化物近红外发光材料的发射谱带表现为波长在600nm～1600nm的宽带发射，光谱的半高宽大于100nm，具有发射谱带宽的特点；且该氧化物近红外发光材料的有效吸收的波长范围在350nm～800nm；适合应用于小型近红外智能设备如食品检测、安防监控等领域。
[0017]本专利技术还提供了上述技术方案所述的氧化物近红外发光材料的制备方法，包括以下步骤：将含元素A、C、O和D的物质混合，得到原料混合物；将所述原料混合物进行焙烧，得到所述氧化物近红外发光材料。本专利技术提供的制备方法操作简单，易于工业化。
[0018]本专利技术还提供了上述技术方案所述的氧化物近红外发光材料或上述技术方案所述的制备方法得到的氧化物近红外发光材料在发光装置中的应用。由于本专利技术提供的氧化物近红外发光材料具有发射谱带宽、光谱可调的特点，使其能够应用于发光装置中。
附图说明
[0019]图1为实施例1所得发光材料的X射线粉末衍射图谱；
[0020]图2为实施例1所得发光材料的发射光谱(激发波长为405nm)；
[0021]图3为实施例2所得发光材料的X射线粉末衍射图谱；
[0022]图4为实施例2所得发光材料的发射光谱(激发波长为460nm)；
[0023]图5为实施例3所得发光材料的X射线粉末衍射图谱；
[0024]图6为实施例3所得发光材料的发射光谱(激发波长为460nm)；
[0025]图7为实施例4所得发光材料的X射线粉末衍射图谱；
[0026]图8为实施例4所得发光材料的发射光谱(激发波长为405nm)。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供了一种氧化物近红外发光材料，化学通式为A
a
C
c
O
d
:qD；式中：A为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Cd、Co、Ni、Pb和Sn中的一种或两种；C为Y、La、Lu、Gd、Sc、Ga、Bi、In、Al、Sm、Pr和Si中的一种或多种；D包括Cr；0.5＜a≤1，1≤c≤2，3.5≤d≤5，0.0005≤q≤0.5。
[0028]在本专利技术中，所述A优选为Mg、Ca或Sr。在本专利技术中，所述a优选为0.6～0.9，进一步优选为0.7～0.8。
[0029]在本专利技术中，所述C优选为Ga或Sc。在本专利技术中，所述c优选为1.2～1.8，进一步优选为1.4～1.6。
[0030]在本专利技术中，所述d优选为4～4.5。
[0031]在本专利技术中，所述D优选还包括Yb、Er、Nd或Pr。在本专利技术中，所述q优选为0.01～0.4％，进一步优选为0.1～0.3％。
[0032]在本专利技术中，所述氧化物近红外发光材料的化学式优选为MgGa
1.97
O4:0.03Cr、
CaSc
1.47
Ga
0.5
O4:0.03Cr、SrGa
1.97
O4:0.03Cr或MgGa
1.95
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化物近红外发光材料，其特征在于，化学通式为A
a
C
c
O
d
:qD；式中：A为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Cd、Co、Ni、Pb和Sn中的一种或两种；C为Y、La、Lu、Gd、Sc、Ga、Bi、In、Al、Sm、Pr和Si中的一种或多种；D包括Cr；0.5＜a≤1，1≤c≤2，3.5≤d≤5，0.0005≤q≤0.5。2.根据权利要求1所述的氧化物近红外发光材料，其特征在于，所述D还包括Yb、Er、Nd或Pr。3.根据权利要求1所述的氧化物近红外发光材料，其特征在于，所述A为Mg、Ca或Sr。4.根据权利要求3所述的氧化物近红外发光材料，其特征在于，所述C为Ga或Sc。5.根据权利要求4所述的氧化物近红外发光材料，其特征在于，所述氧化物近红外发光材料的化学式为MgGa
1.97
O4:0.03Cr、CaSc
1.47
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴劲频，周强，罗莉，温禄，潘锡翔，
申请(专利权)人：江西离子型稀土工程技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：