[发明专利]一种Cr3+

说明书

本发明属于无机发光材料技术领域，公开了一种Cr³⁺掺杂且具有宽带发射的近红外荧光粉及其制备方法，本发明的近红外荧光粉化学式为所述近红外荧光粉的化学式为Mg_4‑2x/3Ta_2‑x/3Cr_xO₉；其中，x为摩尔分数，且0x≤0.6；所述近红外荧光粉能在波长为350～700nm的光激发下，实现750～1100nm的宽带近红外发射，且其发射峰值为800～870nm。本发明的宽带近红外荧光粉不仅具有全新的化学组成，且能被蓝光激发而发射宽带近红外光，从而使本发明的荧光粉能够应用于LED和其它发光领域；且本发明制备近红外荧光粉的工艺简单，且成本低、无污染。

技术领域

本发明涉及无机发光材料技术领域，尤其涉及一种Cr³⁺掺杂且具有宽带发射的近红外荧光粉及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，近红外光源在现代食品质量分析、光通信、夜视、医学诊断、光谱学应用等方面发挥着至关重要的作用，近红光在一定程度上可以穿透生物组织，构建无放射性组织成像，用于活性检测、红外治疗等等。目前常见的近红外光源都存在固有问题。卤素灯的体积大、能耗高、寿命短、效率低；红外发光二极管(LED)和红外激光带宽窄、成本高且发光效率低。与上述光源相比，由荧光粉和LED芯片组合构成的荧光粉转换型发光二极管 (pc-LED)有望实现体积小、成本低且效率高的近红外光源。

处于弱八面体晶体场的过渡金属元素Cr³⁺在可见光激发下，其发射光谱具有宽带近红外特征，掺杂在磷化物、氧化物等材料中均表现出良好的近红外发光性能，在获得近红外光源方面具有潜在的应用价值。

然而，现有Cr³⁺掺杂的发光效率较高且热稳定性较好的近红外荧光粉其发射峰值一般低于800nm，难以满足近红外光源的应用需求，严重影响了近红外光源的整体性能，限制了其实际应用。

为此，本发明提供一种Cr³⁺掺杂且具有宽带发射的近红外荧光粉及其制备方法。

发明内容

为了解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种Cr³⁺掺杂且具有宽带发射的近红外荧光粉及其制备方法，本发明的近红外荧光粉能够被蓝光有效激发、热稳定性好、发光效率高且发射峰值大于800nm的宽带近红外荧光粉具有十分重要的意义。

本发明的一种Cr³⁺掺杂且具有宽带发射的近红外荧光粉及其制备方法是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一个目的是提供一种Cr³⁺掺杂且具有宽带发射的近红外荧光粉，所述近红外荧光粉的化学式为Mg_4-2x/3Ta_2-x/3Cr_xO₉；

其中，x为摩尔分数，且0x≤0.6；

所述近红外荧光粉能在波长为350～700nm的光激发下，实现750～1100nm 的宽带近红外发射，且其发射峰值为800～870nm。

进一步地，所述近红外荧光粉中还包括R，且其掺杂后的化学式为 Mg_4-y-2x/3R_yTa_2-x/3Cr_xO₉；

其中，y为摩尔分数，且0y≤3.5；

R为Ca、Sr和Ba元素中的一种或多种。

进一步地，所述近红外荧光粉中还包括M，且其化学式为 Mg_4-y-2x/3R_yTa_2-n-x/3M_nCr_xO₉；