一种可见近红外发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可见近红外发光材料及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：1)、称取(2

【技术实现步骤摘要】
一种可见近红外发光材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于材料制备
，涉及一种发光材料及其制备方法，尤其是一种可见近红外发光材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着当今社会科技的不断进步，人们在逐渐满足了基本的生活需求后，开始追求更高的生活品质。“节能”、“低碳”和“绿色”等环保名词开始进一步走进人们的生活，人们对高新科技产品的需求也在不断提升。由此，探索新型、清洁、节能的环保型材料显得尤为重要。
[0003]发光二极管(LED)作为一种新型的固体光源，拥有节能、绿色环保、高效、寿命长(10000h以上)、体积小、易维护等诸多优点，被称为将超过白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯的第四代照明光源，在照明和显示领域有着巨大的应用前景。稀土离子具有丰富的能级，其掺杂的发光材料在绿色照明、短波长激光器、信息显示、生物荧光标识以及光电子学等领域有着广阔的应用前景。
[0004]其中，近红外荧光转换二极管作为一种新型的紧凑型近红外光源，在医疗，食品检测和生物医学等方面具有广阔的应用前景。卤钨灯是一种传统近红外光源，在可见近红外区域光谱连续变化，在实验室中广泛使用，但它体积大，发光效率低，使用寿命短等缺点使其不能搭载到便携式电子设备中。近红外荧光转换二极管则具有效率高，尺寸小，使用寿命长及全固态特点，可与便携式电子设备有效集成。目前，将宽带近红外荧光粉与蓝色LED芯片相结合用来制造尺寸小和效率高的新型固态近红外光源被认为是一个理想的技术手段。
[0005]但是，目前的可见近红外发光材料普遍存在制备工艺复杂，激活剂不易获取，量子产率和色度纯度低等问题。
[0006]鉴于现有技术所存在的缺陷，有必要开发一种新型的可见近红外发光材料及其制备方法。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提出一种可见近红外发光材料及其制备方法，其制备工艺相对简单，以Eu
3+
作为激活剂，较容易获得，且量子产率和色度纯度高。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种可见近红外发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0010]1)、称取(2
‑
x)份BaCO3，一份MgO，两份H3BO3以及x份Eu2O3，将上述组分倒入容器中进行混合研磨，研磨后得到混合粉体A，其中，x＝0.01、0.02、0.03
……
0.25；
[0011]2)、将所述混合粉体A升温至400℃并在此温度下煅烧2h；
[0012]3)、煅烧后进行冷却，并在冷却后继续研磨，研磨后得到混合粉体B；
[0013]4)、将所述混合粉体B升温至900℃并在此温度下煅烧2.5h；
[0014]5)、煅烧后进行冷却，并在冷却后继续研磨，研磨后得到混合粉体C；
[0015]6)、将所述混合粉体C升温至1070℃并在此温度下煅烧，其中，煅烧过程中需取出并研磨3～4次，并在每次研磨后仍升温至1070℃并在此温度下煅烧，该过程中的总煅烧时间为12h；
[0016]7)、煅烧后随炉冷却，并在冷却后研磨，研磨后得到Ba2‑
x
MgB2O6：xEu
3+
粉体。
[0017]优选地，x＝0.22，得到的是Ba
1.78
MgB2O6：0.22Eu
3+
粉体。
[0018]优选地，所述步骤1)、3)和5)中的研磨时间均为0.5h
‑
1.5h。
[0019]优选地，所述步骤6)中的每次研磨的时间和所述步骤7)中的研磨时间均为1h
‑
1.5h。
[0020]优选地，所述步骤2)、4)和6)中的升温速率均为15
‑
25℃/min。
[0021]此外，本专利技术还提供一种可见近红外发光材料，其特征在于，其采用上述制备方法制备而成。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的可见近红外发光材料及其制备方法具有如下有益技术效果中的一者或多者：
[0023]1、其采用高温固相法制备而成，整个制备过程均在空气环境下完成，制备工艺相对简单。
[0024]2、其采用Eu
3+
作为激活剂，较容易获得。
[0025]3、其量子产率和色度纯度高，其中，量子产率能够达到49.68％，色度纯度高达99.26％。
[0026]4.其同时在可见光和红外光范围均有发光。
附图说明
[0027]图1是本专利技术的可见近红外发光材料的制备方法的流程图；
[0028]图2是本专利技术制备的Ba
1.78
MgB2O6：0.22Eu
3+
、Ba2MgB2O6以及Ba2MgB2O6的标准卡片；
[0029]图3是本专利技术制备的Ba
1.78
MgB2O6：0.22Eu
3+
的荧光光谱图；
[0030]图4是本专利技术制备的Ba
1.78
MgB2O6：0.22Eu
3+
以612nm为检测波长测试得到的荧光衰减曲线；
[0031]图5是本专利技术制备的Ba
1.78
MgB2O6：0.22Eu
3+
以808nm为检测波长测试得到的荧光衰减曲线。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，实施例的内容不作为对本专利技术的保护范围的限制。
[0033]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种可见近红外发光材料及其制备方法，其可以制备出量子产率和色度纯度高的可见近红外发光材料。
[0034]图1示出了本专利技术的可见近红外发光材料的制备方法的流程图。
[0035]如图1所示，本专利技术的可见近红外发光材料的制备方法包括以下步骤：
[0036]一、称取(2
‑
x)份BaCO3，一份MgO，两份H3BO3以及x份Eu2O3，将上述组分倒入容器中进行混合研磨，研磨后得到混合粉体A。其中，x＝0.01、0.02、0.03
……
0.25，也就是，x是从0.02到0.25的值，且x为两位小数。
[0037]优选地，研磨时在玛瑙研钵中进行，并且研磨时间为0.5h
‑
1.5h。
[0038]通过研磨，使得各种组分可以成为混合均匀的粉体，以便于后续的煅烧。
[0039]二、将所述混合粉体A升温至400℃并在此温度下煅烧2h。
[0040]该步骤是初步煅烧，通过初步煅烧可以使H3BO3充分分解并且去除其中的水分。
[0041]在本专利技术中，可以将所述混合粉体A放入电阻炉里进行煅烧。其中，在升温时，以15
‑
25℃/min的升温速率升温至400℃。
[0042]三、煅烧后进行冷却，并在冷却后继续研磨，研磨后得到混合粉体B。
[0043]在冷却时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可见近红外发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、称取(2
‑
x)份BaCO3，一份MgO，两份H3BO3以及x份Eu2O3，将上述组分倒入容器中进行混合研磨，研磨后得到混合粉体A，其中，x＝0.01、0.02、0.03
……
0.25；2)、将所述混合粉体A升温至400℃并在此温度下煅烧2h；3)、煅烧后进行冷却，并在冷却后继续研磨，研磨后得到混合粉体B；4)、将所述混合粉体B升温至900℃并在此温度下煅烧2.5h；5)、煅烧后进行冷却，并在冷却后继续研磨，研磨后得到混合粉体C；6)、将所述混合粉体C升温至1070℃并在此温度下煅烧，其中，煅烧过程中需取出并研磨3～4次，并在每次研磨后仍升温至1070℃并在此温度下煅烧，该过程中的总煅烧时间为12h；7)、煅烧后随炉冷却，并在冷却后研磨，研磨后得到Ba2‑
x
MgB2O6：xEu

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雁，刘进强，孙景卫，吴楠，郁建元，周海静，赵文武，郝斌，曹玉霞，
申请(专利权)人：唐山学院，
类型：发明
国别省市：