[发明专利]一种窄带B区紫外长余辉发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于长余辉发光材料技术领域，涉及一种窄带B区紫外长余辉发光材料及其制备方法和应用。窄带B区紫外长余辉发光材料包括：Y_3‑x‑yGd_xGa₅O₁₂:yBi³⁺，其中0＜x≤1，0＜y≤30％，y为Bi³⁺占Y_3‑x‑yGd_xGa₅O₁₂的摩尔百分比。本发明制备的材料在各种环境条件(晴天、雪天阴天、多云天气等)下的太阳光短时间辐照后都可以产生窄带B区紫外长余辉发光，发光峰值位于313nm，余辉发光持续时间大于24小时。该太阳光可激发的窄带B区紫外长余辉发光材料在室内光学标记、皮肤病光疗、光信息存储以及光催化等领域有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于长余辉发光材料技术领域，涉及一种窄带B区紫外长余辉发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

B区紫外光(UVB，280-320nm)目前已经被广泛应用于牛皮癣、白癜风等常见皮肤病的光疗。利用UVB紫外光进行的光疗通常被称为UVB光疗，可分为宽带UVB(280-320)光疗和窄带UVB(310-313)光疗，目前的研究已经证实，313nm左右的窄带UVB紫外光不会产生皮肤的烧伤效应，是治疗皮肤疾病的最有效波长。目前以飞利浦TL-01为代表的窄带UVB荧光灯一般是通过汞灯或氙灯激发Gd³⁺掺杂的硼酸盐(LaB₃O₆等)或铝酸盐(SrAl₁₂O₁₉等)荧光粉产生313nm左右Gd³⁺的特征发射进行常见皮肤病光疗，具有治疗效率高、无致癌风险、无明显红斑效应等。但目前使用窄带UVB荧光灯光疗也存在一些缺点，如需要佩戴护目镜、治疗期间患者无法自由活动、设备昂贵、维护耗时等。此外一旦电源关闭，这些窄带UVB荧光灯的紫外发光立即消失，其相应的功能作用也随之停止。在关闭外界动力源后，如果材料的紫外发光还能够持续一定的时间(几小时到几十小时)，也就是能够产生窄带B区紫外长余辉发光，那么这种特殊的自发光性能可以在“免激发”条件下实现皮肤病光疗等应用，具有重要的实用价值和应用前景。

发明人研究发现，相比于可见光和近红外光长余辉发光材料研究所取得的系列进展，余辉发射波段位于UVB区的紫外发光材料，尤其是发射峰值在窄带UVB(310-313nm)区的紫外长余辉发光材料，由于受到基质材料和发光中心的限制，余辉持续时间或强度不足，目前的研究和应用相对较少，进展也相对缓慢。同时，紫外长余辉发光材料由于发射能级和陷阱能级的位置通常很高，高能量X射线或254nm紫外汞灯等激发光源的长时间预辐照对于高效紫外长余辉发光的产生一般必不可少。对激发光源的苛刻要求也在一定程度上制约了紫外长余辉发光材料在光医学、光催化和光学标记等领域的应用。

发明内容

为了解决现有技术存在的窄带UVB区的紫外长余辉发光材料余辉时间较短或强度不足，以及需要特定光源进行激发的问题，本发明提出一种窄带B区紫外长余辉发光材料及其制备方法和应用，该窄带B区紫外长余辉发光材料可被太阳光高效激发，主要发射区域位于308-320nm的窄带紫外光区，发光峰值位于313nm，太阳光激发后紫外余辉发光时间大于24小时。

具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：

在本发明第一方面，本发明提出一种窄带B区紫外长余辉发光材料，包括：