[发明专利]一种Cr3+

说明书

本发明涉及一种Cr³⁺离子激活的近红外荧光粉及其制备方法与应用，属于无机荧光粉材料技术领域，其化学式为NaAl_1‑xCr_xVPO₇，其中，x是Cr³⁺掺杂取代Al³⁺的摩尔比，0.001≤x≤0.1。本发明制备方法为：按照化学式NaAl_1‑xCr_xVPO₇中各元素的化学计量比，称取含有这些元素的离子的化合物，将称取的原料分别用丙酮作为研磨助剂进行湿磨，并混合均匀，再经过两次煅烧即可完成制作；此合成方法工艺简单、操作方便、对设备要求低、节能环保，制得的粉体发光效率高、稳定性好。经紫外光激发后，可发出703纳米左右的红光，该Cr³⁺离子激活的荧光粉可应用于近红外激光器中，为固态激光器提供了更多的材料选择。

技术领域

本发明涉及无机荧光材料技术领域，具体是一种Cr³⁺离子激活的近红外荧光粉及其制备方法与应用。

背景技术

社会的进步离不开科学技术的发展，而激光器的发明和应用是人类文明迈出的一大步。 1960年，Maiman制成了第一台红宝石激光器，宣告了激光技术正式登上了人类历史的舞台，时至今日，激光器已经广泛应用到各个领域，尤其是工业、商业、医疗、信息、科研、军事等领域，并发挥着不可替代的作用。随着激光技术的迅猛发展，它也和许多学科结合形成了大量新的技术领域和学科，极大地推动了各种新老产业的发展。

值得一提的是，Maiman制成的第一台激光器正是Cr³⁺激活的近红外激光器。随着激光器的发展，Cr³⁺掺杂材料被广泛的开发和应用。当然，人们对于Cr³⁺掺杂材料的关注与Cr³⁺本身的优越性能分不开。铬是一种低成本的活化剂，三价铬(Cr³⁺)则是最稳定的铬氧化态，它可以提供较深的颜色并发出明亮的光。许多天然和合成宝石的颜色，如红宝石、祖母绿等，都是由Cr³⁺离子引起的。因此，Cr³⁺离子被广泛用作各种材料中的发光掺杂剂和发光敏化剂，成为了许多光学光谱和发光材料研究的重点。而对于近红外发光荧光粉，通过选择合适的基质材料，三价铬离子(Cr³⁺)可以成为基质中理想的活化剂，它在发光材料中可以作为电子陷阱或发光中心。其三维电子结构允许窄带发射和宽带发射，这归因于自旋²E→⁴A₂的禁止跃迁和自旋⁴T₂→⁴A₂的允许跃迁，而这种跃迁很大程度上取决于基质的晶体场环境。在近红外光荧光粉的设计中，Cr³⁺是活化中心的有利选择，因为在近红外光区域中Cr³⁺激活的荧光粉的发光波长在约600至1300纳米范围内，可以满足不同激光器的要求。