[发明专利]一种氧化物近红外发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及红外发光材料技术领域，提供了一种氧化物近红外发光材料及其制备方法和应用。本发明的氧化物近红外发光材料的化学通式为Asubgt;a/subgt;Csubgt;c/subgt;Osubgt;d/subgt;:qD；A为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Cd、Co、Ni、Pb和Sn中的一种或两种；C为Y、La、Lu、Gd、Sc、Ga、Bi、In、Al、Sm、Pr和Si中的一种或多种；D包括Cr；0.5＜a≤1，1≤c≤2，3.5≤d≤5，0.0005≤q≤0.5。元素A和元素C形成的配位环境为元素D涉及的离子提供合适的晶体场环境；在这种晶体场环境中，D元素涉及的离子通过电子跃迁获得了宽带近红外光，即氧化物近红外发光材料的发射谱带为600～1600nm。

技术领域

本发明涉及红外发光材料技术领域，尤其涉及一种氧化物近红外发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

近红外光可以广泛应用在安防监控、食品检测、生物识别等领域。目前，获得近红外光的方式主要有四种：卤钨灯、OLED、红外芯片和近红外荧光粉转换LED。卤钨灯体积较大，主要是通过钨丝的热辐射获得近红外光，得到的近红外光的谱带较宽，但存在功耗高、效率低的缺点。OLED通过电子空穴对复合发光，目前存在功率低、寿命短、成本高的缺点。红外芯片也是通过电子空穴对复合发光，具有体积小、效率高、寿命长的优点，但存在谱带较窄的缺点。近红外发光材料转换LED是通过蓝光或近紫外芯片激发近红外发光材料获得近红外光，蓝光或近紫外芯片较为成熟且成本低，近红外发光材料合成工艺成熟、成本较低且具有光谱可调控的优势，因此近红外发光材料转换LED器件具有体积小、成本低、光谱可调控的优点，适合作为体积紧凑的近红外发光装置。但是，目前的近红外发光材料种类少，使得近红外发光材料应用受到限制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氧化物近红外发光材料及其制备方法和应用。本发明提供的氧化物近红外发光材料在蓝光或近紫外光激发下能够获得近红外光，扩大了氧化物近红外发光材料的种类。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种氧化物近红外发光材料，化学通式为A_aC_cO_d:qD；式中：A为Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Cd、Co、Ni、Pb和Sn中的一种或两种；C为Y、La、Lu、Gd、Sc、Ga、Bi、In、Al、Sm、Pr和Si中的一种或多种；D包括Cr；0.5＜a≤1，1≤c≤2，3.5≤d≤5，0.0005≤q≤0.5。

优选地，所述D还包括Yb、Er、Nd或Pr。

优选地，所述A为Mg、Ca或Sr。

优选地，所述C为Ga或Sc。

优选地，所述氧化物近红外发光材料的化学式为MgGa_1.97O₄:0.03Cr、CaSc_1.47Ga_0.5O₄:0.03Cr、SrGa_1.97O₄:0.03Cr或MgGa_1.95O₄:0.03Cr,0.02Yb。

优选地，所述氧化物近红外发光材料的发射波长为600～1600nm。

本发明还提供了上述技术方案所述的氧化物近红外发光材料的制备方法，包括以下步骤：

将含A、C、O和D的物质混合，得到原料混合物；

将所述原料混合物进行焙烧，得到所述氧化物近红外发光材料。

优选地，所述焙烧包括依次进行第一焙烧和第二焙烧，所述第一焙烧的温度为600～1000℃，保温时间为1～2h；所述第二焙烧的温度为1000～1600℃，保温时间为1～4h。