CN106967428A - 一种铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法 - Google Patents
一种铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106967428A CN106967428A CN201710145760.5A CN201710145760A CN106967428A CN 106967428 A CN106967428 A CN 106967428A CN 201710145760 A CN201710145760 A CN 201710145760A CN 106967428 A CN106967428 A CN 106967428A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chromium
- erbium
- doped
- infrared long
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7708—Vanadates; Chromates; Molybdates; Tungstates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法，其结构通式为Zn1+xGa2‑2xSnxO4：nCr，mEr，其中0＜＜x＜＜0.4，0.002＜＜n＜＜0.05，0.005＜＜m＜＜0.02。本发明还公开了这种近红外长余辉材料的制备方法。本发明的近红外长余辉材料发射出650‑800nm波段的近红外长余辉，其发射峰位于695nm，并具备比铬单掺杂的近红外长余辉材料更强的余辉强度和更长的余辉时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种近红外长余辉发光材料，特别涉及一种铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法。
背景技术
长余辉发光材料也被称作蓄光材料，或者夜光材料，指的是在自然光或其它人造光源照射下能够存储外界光辐照的能量，然后在某一温度下（指室温），缓慢地以可见光的形式释放这些存储能量的光致发光材料。在现阶段的实际生产中，一方面，蓝色和绿色长余辉发光材料的化学稳定性、发光性等都基本满足实用需求。另一方面，相对可见光范围的长余辉发光而言，近红外（ 700-2500nm）长余辉发光材料研究较少，技术发展相对滞后。
近红外长余辉材料有其独特的性能，尤其是在生物透过窗口（650-950nm、1000-1400nm），他具有寿命长，低自体荧光，高信噪比，深组织穿透等优良特性。所以，研究近红外长余辉材料对于提高光学成像分辨率，减弱光干扰作用，分析细胞、组织及其他复杂系统的结构和功能有重大意义。
ZnGa2O4 是一种优异的基质发光材料，基质对紫外光和近紫外有强烈的吸收，在该基质中加入 Cr3+离子可以得到近红外的发光材料。但是单掺杂的ZnGa2O4材料得到的余辉效果却并不理想。而近年来对这种材料的研究集中在在ZnGa2O4基体材料中非等价掺入其他离子改进其陷阱的种类、深度及浓度来改善材料的余辉性能。而通过共掺其他与铬离子具有能量传递的其他离子来提高余辉性能的研究十分有限。
发明内容
为了克服现有技术上的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种在不改变材料缺陷种类、类型及深度的情况下，通过共掺Er离子提高能量传递效率来提高铬掺杂镓酸锌基近红外长余辉发光材料余辉性能的方法，所得材料的发射波长位于650-800nm，发射峰位于695nm。本发明的另一目的在于提供上述Er、Cr共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种Er、Cr共掺杂的镓锡酸锌近红外长余辉材料，其结构通式Zn1+xGa2-2xSnxO4：nCr，mEr，其中0«x«0.4，0.002 «n «0.05，0.005 «m «0.02 。
所述铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）称量物料：分别选取含锌化合物、含镓化合物、含锡化合物、含铬化合物、含铒化合物为原料，并称量；
（2）物料经研磨混匀后在800-1000℃预烧3-8小时后取出，再次研磨后，于1300-1500℃烧制5-10小时。
所述含锌氧化物为氧化锌或硝酸锌。
所述含镓氧化物为氧化镓或硝酸镓。
所述含锡氧化物为氧化锡或硝酸锡。
所述含铬氧化物为氧化铬或硝酸铬。
所述含铒氧化物为氧化铒或硝酸铒。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
在镓酸锌基底中引入其他改变基底陷阱类型、浓度和深度的杂质离子的方法对材料余辉强度和时间的提高仍然有限，在某些需要长时间和高强度余辉性能的应用中仍然不能满足实际需求。本发明通过共掺杂Er3+离子使得材料在浅陷阱中电子的释放速度更快，同时在深陷阱中的电子释放速度也有提高。从而实现了高强度、长时间的近红外长余辉发光。
附图说明
图1为本发明实施例1近红外长余辉发光材料的磷光光谱图；
图2中为本发明实施例1显示的发光峰对应的激发光谱；
图3为本发明实施例1近红外长余辉发光材料在300nm激发下的长余辉发光图；
图4为本发明实施例1近红外长余辉发光材料在400nm激发下的长余辉发光图；
图5为本发明实施例2近红外长余辉发光材料的磷光光谱图；
图6中为本发明实施例2显示的发光峰对应的激发光谱；
图7为本发明实施例2近红外长余辉发光材料在300nm激发下的长余辉发光图；
图8为本发明实施例2近红外长余辉发光材料在400nm激发下的长余辉发光图；
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
按照以下成分：近红外长余辉发光材料ZnGa2O4：Cr、Er，以ZnGa2O4为基底，掺杂离子Cr3+为激活离子，掺杂离子Er3+为能量传递离子，其中Cr3+离子的掺杂量为1%，Er3+离子的掺杂量为0.5%；分别称取氧化锌、氧化镓、氧化铬、氧化铒，经研磨混合后在800℃预烧3小时后取出，再次研磨后，于1450℃烧制5小时。
本实施例制备的近红外长余辉发光材料的磷光光谱如图1所示，在300nm激发下的发射光谱，发出650-800nm的磷光，发射峰位于695nm。图2中显示的发光峰对应的激发光谱，获得的三个激发峰分别位于300nm，410nm和550nm，证明了发光中心是铬离子。图3显示了本实施例制备的近红外长余辉发光材料在300nm激发下的长余辉发光。图4显示了本实施例制备的近红外长余辉发光材料在400nm激发下的长余辉发光。
实施例2
照以下成分：近红外长余辉发光材料Zn1.2Ga1.6Sn0.2O4：Cr3+、Er3+，以ZnGa2O4为基底，掺杂离子Cr3+为激活离子，掺杂离子Er3+为能量传递离子，其中Cr3+离子的掺杂量为1%，Er3+离子的掺杂量为0.5%；分别称取氧化锌、氧化镓、氧化铬、氧化铒，经研磨混合后在900℃预烧3小时后取出，再次研磨后，于1350℃烧制8小时。
本实施例制备的近红外长余辉发光材料的磷光光谱如图5所示，在300nm激发下的发射光谱，发出650-800nm的磷光，发射峰位于695nm。图6中显示的发光峰对应的激发光谱，获得的三个激发峰分别位于300nm，410nm和550nm，证明了发光中心是铬离子。图7显示了本实施例制备的近红外长余辉发光材料在300nm激发下的长余辉发光。图8显示了本实施例制备的近红外长余辉发光材料在400nm激发下的长余辉发光。
Claims (7)
1.一种铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法，其特征在于，其结构通式为Zn1+xGa2-2xSnxO4：nCr，mEr，其中0＜＜x＜＜0.4，0.002＜＜n＜＜0.05，0.005＜＜m＜＜0.02。
2.权利要求1所述铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称量物料：分别选取含锌化合物、含镓化合物、含锡化合物、含铬化合物、含铒化合物为原料，并称量；
(2)物料经研磨混匀后在800-1000℃预烧3-8小时后取出，再次研磨后，于1300-1500℃烧制5-10小时。
3.根据权利要求2所述的铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法，其特征在于，所述含锌化合物为氧化锌或硝酸锌。
4.根据权利要求2所述的铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法，其特征在于，所述含镓化合物为氧化镓或硝酸镓。
5.根据权利要求2所述的铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法，其特征在于，所述含锡化合物为氧化锡或硝酸锡。
6.根据权利要求2所述的铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法，其特征在于，所述含铬化合物为氧化铬或硝酸铬。
7.根据权利要求2所述的铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法，其特征在于，所述的含铒化合物为氧化铒或硝酸铒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710145760.5A CN106967428A (zh) | 2017-03-13 | 2017-03-13 | 一种铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710145760.5A CN106967428A (zh) | 2017-03-13 | 2017-03-13 | 一种铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106967428A true CN106967428A (zh) | 2017-07-21 |
Family
ID=59329329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710145760.5A Pending CN106967428A (zh) | 2017-03-13 | 2017-03-13 | 一种铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106967428A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108949174A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-12-07 | 厦门大学 | 一种纳米尺寸近红外光长余辉材料的制备方法 |
| CN108998016A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-12-14 | 浙江工业大学 | 一种Cr3+掺杂的混合尖晶石基质近红外长余辉发光材料及其制备方法 |
| CN108998018A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-12-14 | 浙江工业大学 | 一种Cr3+掺杂的含锡混合尖晶石近红外长余辉发光材料及其制备方法 |
| CN110408393A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-05 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种红光及近红外发光材料和发光器件 |
| CN110444651A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-12 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种光学装置 |
| CN110452698A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-15 | 惠州学院 | 一种可见光超宽带敏化近红外发光的荧光粉及其制备方法 |
| CN110857387A (zh) * | 2018-08-22 | 2020-03-03 | 亿光电子工业股份有限公司 | 纳米复合荧光粉及其制备方法和发光装置 |
| KR20210015919A (ko) * | 2019-07-09 | 2021-02-10 | 그리렘 어드밴스드 머티리얼스 캄파니 리미티드 | 적색광 및 근적외선 발광재료와 발광소자 |
| JP2021532205A (ja) * | 2019-07-09 | 2021-11-25 | 有研稀土新材料股▲フン▼有限公司 | 赤色光・近赤外発光材料および発光デバイス |
| CN114958366A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-30 | 华南理工大学 | 一种宽带近红外发光材料及其制备方法与应用 |
-
2017
- 2017-03-13 CN CN201710145760.5A patent/CN106967428A/zh active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108949174B (zh) * | 2018-07-02 | 2020-11-20 | 厦门大学 | 一种纳米尺寸近红外光长余辉材料的制备方法 |
| CN108949174A (zh) * | 2018-07-02 | 2018-12-07 | 厦门大学 | 一种纳米尺寸近红外光长余辉材料的制备方法 |
| CN108998016A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-12-14 | 浙江工业大学 | 一种Cr3+掺杂的混合尖晶石基质近红外长余辉发光材料及其制备方法 |
| CN108998018A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-12-14 | 浙江工业大学 | 一种Cr3+掺杂的含锡混合尖晶石近红外长余辉发光材料及其制备方法 |
| CN110857387A (zh) * | 2018-08-22 | 2020-03-03 | 亿光电子工业股份有限公司 | 纳米复合荧光粉及其制备方法和发光装置 |
| CN110452698B (zh) * | 2019-07-08 | 2022-01-14 | 惠州学院 | 一种可见光超宽带敏化近红外发光的荧光粉及其制备方法 |
| CN110452698A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-15 | 惠州学院 | 一种可见光超宽带敏化近红外发光的荧光粉及其制备方法 |
| CN110408393A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-05 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种红光及近红外发光材料和发光器件 |
| KR20210015919A (ko) * | 2019-07-09 | 2021-02-10 | 그리렘 어드밴스드 머티리얼스 캄파니 리미티드 | 적색광 및 근적외선 발광재료와 발광소자 |
| CN110408393B (zh) * | 2019-07-09 | 2021-03-19 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种红光及近红外发光材料和发光器件 |
| JP2021532205A (ja) * | 2019-07-09 | 2021-11-25 | 有研稀土新材料股▲フン▼有限公司 | 赤色光・近赤外発光材料および発光デバイス |
| CN110444651A (zh) * | 2019-07-09 | 2019-11-12 | 有研稀土新材料股份有限公司 | 一种光学装置 |
| JP7231660B2 (ja) | 2019-07-09 | 2023-03-01 | 有研稀土新材料股▲フン▼有限公司 | 近赤外発光材料および発光デバイス |
| KR102554970B1 (ko) | 2019-07-09 | 2023-07-11 | 그리렘 어드밴스드 머티리얼스 캄파니 리미티드 | 적색광 및 근적외선 발광재료와 발광소자 |
| CN114958366A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-08-30 | 华南理工大学 | 一种宽带近红外发光材料及其制备方法与应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106967428A (zh) | 一种铒、铬共掺的镓锡酸锌近红外长余辉材料及其制备方法 | |
| Jia et al. | Cr3+-doped lanthanum gallogermanate phosphors with long persistent IR emission | |
| Liang et al. | Extending the applications for lanthanide ions: efficient emitters in short-wave infrared persistent luminescence | |
| JP2013519774A (ja) | 発光化合物 | |
| CN103911147A (zh) | 一种近红外长余辉荧光粉及其制备方法 | |
| CN104403672A (zh) | 一种上转换发光材料及其制备方法和应用 | |
| CN103194228A (zh) | 用于生物成像的具有光激励特性的长余辉发光材料及制备方法、应用 | |
| US7976727B1 (en) | Chromium-doped zinc-nitro-antimony-gallium-tellurium infrared phosphors | |
| US8961826B2 (en) | Oxide stannate luminescent material and preparation method thereof | |
| CN103014854B (zh) | 一种Ho3+/Pr3+共掺杂氟化钇锂单晶体及其制备方法 | |
| CN106978172B (zh) | 一种近红外长余辉发光材料及其制备方法 | |
| US8709284B2 (en) | ZnO green luminescent material and its preparation | |
| CN103320126B (zh) | 一种宽带白光长余辉材料及其制备方法 | |
| CN104629759B (zh) | 一种提高铝酸锶荧光粉的发射强度的方法 | |
| CN105062475A (zh) | 一种Bi2+掺杂的近红外长余辉材料及其制备方法、应用 | |
| Mhlongo et al. | Effects of Ce3+ concentration, beam voltage and current on the cathodoluminescence intensity of SiO2: Pr3+–Ce3+ nanophosphor | |
| CN1810921A (zh) | 一种红色长余辉发光材料及其制备方法 | |
| CN105400512A (zh) | 一种红色钨酸盐荧光粉及其制备方法和用途 | |
| CN104673312B (zh) | 一种铬、钕共掺的镓酸钆近红外长余辉材料及其制备方法 | |
| CN104910913B (zh) | 一种自发光黄绿色荧光粉及其制备方法 | |
| CN104560034B (zh) | 具有能量传递的近红外长余辉发光材料及制备方法、应用 | |
| CN104789221B (zh) | 一种铒镱共掺杂锑酸盐上转换发光材料及其制备方法和应用 | |
| CN104449726B (zh) | 一种红色长余辉发光膜及其制备方法 | |
| CN103980895B (zh) | 一种三价铬离子掺杂的锡酸锌近红外长余辉发光材料及其制备方法 | |
| Noto et al. | Improvement of the photoluminescent intensity of ZnTa2O6: Pr3+ phosphor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170721 |