[发明专利]一种碱土锡酸盐近红外发光材料的熔盐合成法及应用

说明书

本发明公开了一种碱土锡酸盐近红外发光材料的熔盐合成法及应用。熔盐合成法包括以下步骤：以碱金属氯化物RCl作为熔盐，采用熔盐合成法制备碱土锡酸盐近红外发光材料，其中，R为Li、Na和K中的至少一种。采用该方法所合成的发光材料具有比高温固相法所合成的具有更强的近红外发光强度，并且所需合成温度更低，合成时间更短。该类材料不需要掺杂其它外源的发光离子，在紫外光照射下即可发射～900nm的宽谱带近红外光。本发明的合成方法制备工艺简单，操作安全，条件容易控制。有望进行大批量合成，且应用于人脸识别、红外光电探测和生物成像等领域。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，具体而言，涉及一种碱土锡酸盐近红外发光材料的熔盐合成法及应用。

背景技术

近红外发光材料是指：一类能够发射近红外光子的发光材料。与可见光相比，近红外光具有较强的穿透性，例如在生物透过窗口(700～1000nm和1100～1350nm)具有很好的深组织透过率，对血红蛋白能够选择性的吸收，在疾病的诊断及治疗方面应用广泛。近红外光还具有多种检测本领，被广泛应用于石油工业、农业与食品业及生命科学制药业等。随着近红外技术的发展，近红外被延伸到很多医学领域：药理学、分子细胞生物学和诊断学等。美国的医院正在尝试使用一种新型仪器来帮助护士寻找患者手臂上的血管，原理是借助对人体无害的近红外线，来检测出血管的位置，并将血管的分布图像实时投射到手臂上，以便让医护人员知道应该在哪里下针，这或许能免于遭受“冤枉针”的痛苦。近红外荧光标记发光位于近红外区，生物分子在该区没有发光，没有光谱重叠干扰，近红外荧光标记可使用较短波长的可见光激发，从而避免激发光散性获得较高灵敏度。近红外在生物活体组织中穿透深度大，能在深层组织产生光信号，对组织本身几乎没有影响，有利于获得更多生物体信息。目前，行业内已经开发并公开报道的近红外发光材料较少。因此，行业内非常有必要不断地研究更多的近红外发光材料，并将其应用于医学成像、肿瘤治疗、药理学、分子细胞生物学和诊断学等领域，为医学影像及生物学检测等使用发光材料提供更多选择。

常见的近红外发光材料主要有过渡金属离子(Cr³⁺、Ni²⁺等)和稀土离子(Yb³⁺、Nd³⁺、Er³⁺等)掺杂的无机化合物，如ZnGa₂O₄：Cr³⁺，Zn₃Ga₂GeO₈：Cr³⁺，Y₃Al₅O₁₂：Yb³⁺，YVO₄：Nd³⁺等。这些材料具有较强的发光，在近红外发光、近红外激光等领域具有重要的应用。但是Cr³⁺、Ni²⁺等过渡金属和稀土离子都具有潜在的毒性作用。

目前常用的合成方法就是高温固相法，但是高温固相法通常都需要较高的合成温度和合成时间，造成极大的电力耗费，并且所获得的材料表面不光滑、粒径不均一且团聚。因此发展新型的成本较低、无需有毒元素掺杂，并且具有良好的发光性能的近红外长余辉材料具有重要的意义。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种碱土锡酸盐近红外发光材料的熔盐合成法。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种碱土锡酸盐近红外发光材料的熔盐合成法，包括以下步骤：以碱金属氯化物RCl作为熔盐，采用熔盐合成法制备碱土锡酸盐近红外发光材料，其中，R为Li、Na和K中的至少一种。

发光材料的制备过程中，加入的熔盐，在整个反应的离子扩散、结晶成核、形成具有完整晶格的发光基质的过程中起着重要的作用，它不仅对发光材料的晶粒分布、发光效率等发光性能有直接的影响。因此，熔盐是制备发光材料的重要影响因素。