[发明专利]一种X射线激发发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种X射线激发发光材料及其制备方法，该晶体发光材料是以碘化亚铜或溴化亚铜为核心、以3‑甲基吡啶和三苯基膦为配体的配合物，即，在X射线或紫外线激发下发射出强烈的荧光的CuI(Pph₃)₂(3‑pc)或CuBr(Pph₃)₂(3‑pc)两种配合物，具有优异的紫外以及X射线发光性能，具有较高的量子效率。该X射线激发发光晶体具有制备步骤简单、用时短、发光效率高等优势，因此在生物成像、光动力治疗、X射线成像等方面具有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于X射线激发闪烁材料和发光晶体材料技术领域，具体涉及一种X射线激发发光材料及其制备方法。

背景技术

X射线闪烁发光材料是一种应用较为广泛的材料，其基本特点是能接受X射线的高能粒子束并将X射线的电离辐射转变为可见光的光子能量，由于X射线的高穿透性，因此X射线闪烁发光材料被应用在医学成像，辐射监测，安全检查，以及癌症诊断和光动力治疗等方面。虽然X射线的高穿透性使闪烁材料在各个领域具有应用优势，但同时也导致了X射线闪烁材料本身明显的缺点。可见光或者近红外在传播过程中被实体物体遮挡时其传播路径将被立即截断，经过透明物体时其能量也被大幅度削减，X射线不同于一般的可见光其在传播过程中不仅在大部分金属中具有高穿透性，在生物组织中的传播深度也没有限制，此外X射线所携带的能量也远高于可见光。相比于在紫外条件下的发光材料来说X射线闪烁体被更多的应用在物体内部的各项信息的无损检测以及组织深处的发光成像。由于X射线的高穿透性特点导致自然界中以及通过在实验室条件下合成得到的材料相比于紫外条件下的发光材料来说其存量较少，此外X射线的高穿透性也导致闪烁发光材料对X射线的能量利用率较低，因此，开发一种新型的X射线闪烁材料的重要性不言而喻。

基于X射线闪烁发光材料的广泛应用及其重要性，许多科研团队对X射线闪烁体进行了许多有益的探索，致力于发现高能量转换效率的新材料以及探索控制晶体生产的简单方法，以期制备出高Z值、高量子产率、优异的能量分辨率以及大量制备和低成本的X射线闪烁发光材料。具有代表性的材料包括各种无机卤化物的掺杂Tl₂LiGdCl₆: Ce³⁺、Tl₂LiYCl₆:Ce³⁺、Tl₂LaBr₅: Ce³⁺，金属氧化物CaWO₄、Bi₄Ge₃O₁₂、BaWO₂F₄，卤化钙钛矿CsPbBr₃、Rb₂CuBr₃、Cs₂NaTbCl₆等材料，这些材料通过对各项性能的检测在实际应用中均能达到理想的效果被广泛应用于国土安全，核物理实验，放射性污染检测等方面。大多数的这些闪烁晶体都是在高温条件下进行制备，制备条件比较苛刻对实验煅烧设备的要求较高，虽然通过实验改进发现钙钛矿类的反应实验环境要求有所降低，可以采用水热，溶液沉淀以及真空沉淀等方式得到，对温度的要求也大大降低，但得到的闪烁材料仍然面临含有重金属元素，有毒金属，制备方法复杂，材料可选范围少，发光波长具有随机性等问题。

因此为了拓展X射线闪烁体的类型、简化实验方法、降低材料金属的质子数并调控材料发光波长，我们通过实验探究了以卤化亚铜为核心3-甲基吡啶以及三苯基膦为配体的小分子配合物，其在紫外以及X射线下的具有优异的发光性能，这些材料具有极高的光致发光量子效率，有望在X射线发光显示材料等领域实现良好的应用，具有十分重要的研究意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种X射线激发发光材料及其制备方法。通过控制实验条件获得一种完善的晶体，该晶体具有极高的发光量子效率，使得该材料在生物成像、光动力治疗、X射线成像等方面具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：