[发明专利]光学化合物、其用途和生产方法

权利要求书

1.一种由式1代表的化合物：

(Bi_1-(x+y+z)M_xLn_yYb_z)₂O₃ 式1

其中：

M选自：Sc、Y、La、Lu、Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Mn、Ti、V、Mo、Re、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、In、Al、Ga、Ta或其组合；

Ln选自：Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm或其组合；

x可为0至0.4的任何值；

y可为0.0000001至0.1的任何值；

z可为0.0000001至0.4的任何值；

x、y和z为满足关系：x+y+z<0.5的独立参数。

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于所述化合物展示选自以下的一种或更多种光学现象：电磁辐射的升频转换、降频转换、下频移；暴露于致电离辐射或粒子下的闪烁。

3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于：

M选自：Y、Li、Sr、Mn、Ni、In、Al、Ga、Ta或其组合；

Ln选自：Er、Tm、Sm、Pr、Dy、Ho或其组合。

4.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于所述化合物的发射光谱或吸收光谱是借助式1中的Ln、M、x、y、z的合适选择可调节的，所述选择以使得在所述化合物的结构中诱导带隙的变化或晶体场的变化或晶相的变化或其组合的这样的方式进行。

5.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于所述化合物的结构选自：块状晶体、纳米颗粒、纳米棒、纳米线、量子线、量子阱、纳米结构晶体材料或其组合。

6.一种光活性材料，其包含一种或更多种根据前述权利要求中任一项所述的化合物。

7.根据权利要求6所述的光活性材料在升频转换器、降频转换器或下频移器设备中作为辐射转换器用于将光谱和峰值波长E₁(λ)的激发辐射转换成光谱E₂(λ)的发射辐射的用途，其中所述辐射选自：红外电磁辐射、紫外辐射、可见辐射或其组合。

8.根据权利要求6所述的光活性材料在闪烁检测器中作为敏感元件用于检测致电离辐射或致电离粒子的用途。

9.根据权利要求6所述的光活性材料在光伏设备中的用途。

10.根据权利要求6所述的光活性材料作为人类疾病的诊断手段、治疗手段或处理手段的用途。

11.根据权利要求10所述的用途，其用于光动力疗法或在生物成像中。

12.根据权利要求6所述的光活性材料在防伪设备或系统中的用途。

13.一种用于制备根据权利要求1至5中任一项所述的化合物的方法，所述方法包括以下步骤：

将包含铋盐、镱盐和至少选自式1中的Ln或M或其组合的一种掺杂元素的盐的混合物混合；

使所述盐完全溶解于包含硝酸和α-羟基羧酸的水溶液中，以获得均匀的溶液；

将所述均匀的溶液加热至70-130摄氏度，同时连续搅拌；

向所述均匀的溶液中添加多元醇，，并然后将温度升高至90-150度，同时连续搅拌所述溶液1-5小时以促进聚合反应，直到形成固体和凝胶材料；

将所述材料加热至400-900摄氏度，保持0.5-15小时，以烧掉所述凝胶材料的聚合物部分并获得由式1描述的所述化合物的粉末；

借助合适的骤冷方法在不到25分钟内将所述粉末骤冷至室温，以获得具有由式1所描述的化合物的至少一种稳定的晶相的粉末，所述化合物展示选自以下的一种或更多种光学现象：

电磁辐射的升频转换、降频转换或下频移或暴露于致电离辐射或粒子下的闪烁。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述α-羟基羧酸为柠檬酸。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述多元醇为乙二醇。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述铋盐是选自以下的至少一种：醋酸铋、硝酸铋、氯化铋、乙酰丙酮铋、没食子酸铋、氢氧化铋、柠檬酸铋或其组合。