CN114672310A - 一种焦磷酸盐近红外荧光粉及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种焦磷酸盐近红外荧光粉及其制备方法和应用，所述近红外荧光粉的化学通式为AmGa1‑xCrxP2O7；其中，A为碱金属元素；m、x均表示摩尔分数，m、x的取值范围为：1≤m≤2，0.0001≤x≤0.6。与现有近红外荧光粉相比，本申请提供的近红外荧光粉在蓝光激发下，发射光谱可覆盖680nm～1050nm，范围较宽更符合近红外荧光粉应用；且近红外荧光粉的激发光谱最佳位置在420～470nm的蓝光区域，能够与商用蓝光LED芯片的发射光谱很好地匹配。制备上述近红外荧光粉，所用原料成本低，制备过程只需经过较低温度的固相反应即可，过程简单、获得的产品质量稳定可靠，非常利于工业化生产。
Description
技术领域
本申请涉及一种焦磷酸盐近红外荧光粉及其制备方法和应用，属于荧光转换材料领域。
背景技术
近红外(NIR)对生物组织具有强穿透能力但不具有伤害性，以及不同的基团和同一基团在不同物理化学环境中对NIR的吸收波长都有明显差别，因此NIR在生物组织及农作物检测分析上有很大应用价值。传统近红外光源有白炽灯，超连续体激光器，但是由于白炽灯和超连续激光器寿命短，效率低，耗能高，体积大等缺点，阻碍了电池驱动设备的可能性。对于分析检测用近红外光源来说，由于食物中各种有机元素的光吸收和反射光谱范围较宽，因此还需要有较宽的发射光谱。近红外LED芯片寿命长，效率高，体积小，廉价，但是发射近红外带宽<50nm，难以满足需求。2017年，欧司朗开创了基于蓝光LED芯片激发宽带近红外荧光粉，实现新一代宽带近红外光源的技术方案。从而近两年来，可被蓝光有效激发、具有宽带近红外发射特性的荧光转换材料成为研究的热点。
欧司朗采用的近红外荧光粉为台湾大学刘如熹教授报道的La3Ga5GeO14:Cr3+，其制备烧结温度为1300℃，发射光谱覆盖了700～1100nm(Super broadband near-infraredphosphors with high radiant flux as future light sources for spectroscopyapplication,ACS Energy Letter 2018,3,2679-2684.)。中国科学院长春光学精密机械与物理研究所张亮亮等人报道了Ca3Hf2Al2SiO12:Cr3+，其制备烧结温度为1600℃，发射光谱为700～100nm，半高宽为117nm(Cr3+-doped broadband NIR garnet phosphor withenhanced luminescence and its application in NIR spectroscopy,AdvancedOptical Materials 2019,1900185.)。陕西师范大学Jiao等人报道了Mg3Ga2GeO8:Cr3+，其制备烧结温度为1400℃，发射光谱为650～1200nm(An ultra-broadband near-infrared Cr3 +-activated gallogermanate Mg3Ga2GeO8 phosphor as light sources for foodanalysis,ACS Appl.Electron.Mater.2019,1,1046-1053.)。中国科学院宁波材料技术与工程研究所贾振威等人报道了Ca3Sc2Si3O12:Cr3+，其制备烧结温度为1450℃，发射光谱为700～1100nm，半高宽110nm，(Strategies to approach high performance in Cr3+-dopedphosphors for high-power NIR-LED light sources,Light:Science&Applications.2020,9:86)。东南大学邵起越等人报道了LiScP2O7:Cr3+，其制备烧结温度为1000℃，发射光谱为750～1100nm(Enhancing Near-Infrared PhotoluminescenceIntensity and Spectral Properties in Yb3+Codoped LiScP2O7:Cr3+,Chem.Mater.2020,32,2430-2439.)。
目前上述已知的性能较好的近红外荧光粉制备时烧结温度都较高。同时近红外材料的发光带宽及效率还需进一步提升，以满足近红外检测高灵敏度的需求。因此，可被蓝光LED芯片有效激发、具有高效率并制备温度低的近红外荧光材料仍亟待开发。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种焦磷酸盐近红外荧光粉及其制备方法和应用，该焦磷酸盐近红外荧光粉可被蓝光有效激发，发射半高宽较宽的近红外光。
所述近红外荧光粉的化学通式为AmGa1-xCrxP2O7；
其中，A为碱金属元素；
m、x均表示摩尔分数，m、x的取值范围为：1≤m≤2，0.0001≤x≤0.6。
可选地，碱金属元素选自Li，Na，K中的至少一种。
可选地，m、x的取值范围为：1.1≤m≤1.5，0.01≤x≤0.3。在此范围内，获得的近红外荧光粉发光性能更加优异。
具体地，m可独立选自1、1.1、1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.5、1.6、1.7、1.75、1.8、1.9、2.0，或上述两点之间的任意数值。
具体地，x可独立选自0.0001、0.001、0.005、0.01、0.02、0.04、0.05、0.1、0.2、0.4、0.5、0.6，或上述两点之间的任意数值。
可选地，近红外荧光粉属于单斜晶系，空间点群为P21。
可选地，蓝光激发所述近红外荧光粉，发射近红外光。
可选地，蓝光的波长为420nm～470nm；
近红外光的波长为680nm～1050nm。
根据本申请的又一个方面，提供了上述焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法，所述方法至少包括以下步骤：
步骤1、对含有A源、Ga源、Cr源、P源的混合物，进行烧结，得到烧结体；
步骤2、对所述烧结体进行研磨，得到所述近红外荧光粉。
可选地，步骤1中，A源包括A的氧化物、A的碳酸盐、A的磷酸盐中的至少一种；
Ga源包括Ga的氧化物、Ga的碳酸盐、Ga的磷酸盐中的至少一种；
Cr源包括Cr的氧化物、Cr的碳酸盐、Cr的磷酸盐中的至少一种；
P源包括不包含A、Ga、Cr的磷酸盐中的至少一种；或
P源包括A、Ga、Cr的磷酸盐中的至少一种。
可选地，步骤1中，A源选自含有元素A的碳酸盐；
Ga源选自Ga的氧化物；
Cr源选自Cr的氧化物；
P源选自磷酸盐。
可选地，烧结温度为825℃～900℃，保温时间为4～10小时。
可选地，步骤1包括：
1)对含有A源、Ga源、Cr源、P源的混合物，进行烧结I，冷却，得到预烧结体；
2)对预烧结体进行烧结II，得到烧结体。
可选地，烧结I条件为：
烧结温度为250℃～400℃，保温时间为4～6小时；
烧结II条件为：
烧结温度为825℃～900℃，保温时间为4～10小时。
优选地，在烧结II前，对所述预烧结体进行研磨；
所述研磨的时间为20～40分钟。
具体地，烧制I温度的下限可独立选自250℃、270℃、290℃、300℃、320℃；烧制I温度的上限可独立选自340℃、350℃、370℃、380℃、400℃。
具体地，烧制I时间的下限可独立选自4小时、4.5小时、5小时、5.5小时、6小时，或上述两点之间的任意数值。
具体地，烧制II温度的下限可独立选自825℃、830℃、840℃、845℃、850℃；烧制II温度的上限可独立选自860℃、870℃、880℃、890℃、900℃。
具体地，烧制II时间的下限可独立选自4小时、4.5小时、5小时、5.5小时、6小时；烧制II时间的上限可独立选自6.5小时、7小时、8小时、9小时、10小时。
具体地，预烧结体的研磨时间的下限可独立选自20分钟、22分钟、25分钟、28分钟、30分钟；预烧结体的研磨时间的上限可独立选自32分钟、34分钟、35分钟、37分钟、40分钟。
可选地，烧结I、烧结II的升温速率独立选自3～10℃/分钟。
可选地，烧结I、烧结II在空气氛围或还原气氛中进行；
优选地，还原气氛包括还原性气体气氛或还原性气体与惰性气体的混合气氛；所述还原气氛为氢气、一氧化碳中的至少一种。
进一步优选地，所述还原气氛为氢气与氮气的混合气氛。
可选地，研磨时间为20～40分钟。
具体地，研磨时间的下限可独立选自20分钟、22分钟、25分钟、28分钟、30分钟；研磨时间的上限可独立选自32分钟、34分钟、35分钟、37分钟、40分钟。
根据本申请的又一个方面，提供了上述任一焦磷酸盐近红外荧光粉、上述任一方法制备得到的焦磷酸盐近红外荧光粉作为近红外LED光源中的应用。
本申请能产生的有益效果包括：
1)与现有近红外荧光粉相比，本申请提供的焦磷酸盐近红外荧光粉在蓝光激发下，发射光谱可覆盖680nm～1050nm，范围较宽更符合近红外荧光粉应用。
2)与现有的近红外荧光粉相比，本申请提供的焦磷酸盐近红外荧光粉的激发光谱最佳位置在420～470nm的蓝光区域，能够与商用蓝光LED芯片的发射光谱很好地匹配在一起。
3)与现有近红外荧光粉相比，本申请提供的焦磷酸盐近红外荧光粉较同体系荧光粉发光强度高。
4)本申请所提供的焦磷酸盐近红外荧光粉首次在发光材料领域被合成研究，采用高温固相法制备，成本低廉，过程简单、烧结温度较低、节省能源、获得的产品质量稳定可靠，非常利于工业化生产。
附图说明
图1为本申请实施例4制备得到的焦磷酸盐近红外荧光粉的X射线衍射图。
图2为本申请实施例7制备得到的焦磷酸盐近红外荧光粉的激发光谱图。
图3为本申请实施例3制备得到的焦磷酸盐近红外荧光粉的发射光谱图。
图4为本申请实施例4及对比例1制备得到不同基质的焦磷酸盐近红外荧光粉的发射光强度对比图。
图5为本申请实施例7制备得到的焦磷酸盐近红外荧光粉的变温光谱强度趋势。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
本申请一种焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
S1、称量一定化学计量比的原料并研磨混合，得到一混合物；
S2、在空气或还原气氛中，将所述混合物进行一次或多次烧结得到烧结体；
S3、将所述烧结体研磨，得到焦磷酸盐近红外荧光粉。
其中，步骤S1中按照AmGa1-xCrxP2O7的化学计量比称取反应原料。可采用市售纯度为99％以上的微米级或纳米级的原料，而无需对原料进行再加工处理，这可节约成本，以便实现工业化，除氧元素外，所述反应原料为荧光粉中所含元素的氧化物、碳酸盐、磷酸盐中的至少一种。
将配制好的原料混合后，并通过研磨使各原料混合均匀。该研磨可在玛瑙研钵或球磨罐中进行。在研磨过程中，可向原料中加入酒精或丙酮溶剂来加快研磨过程。该研磨得到的混合物的平均粒度优选为200目～600目，以使得混合物中各原料在后续过程中能够充分反应。
其中，步骤S2中，烧结的升温速率为3～10℃/分钟，预烧结(即烧结I)温度为250℃～400℃，保温时间为4～6小时，二次烧结(即烧结II)温度为825℃～900℃，保温时间为4～10小时。
在步骤S3中，该研磨得到的近红外荧光粉的粒度不做限定。优选的，将烧结体进行研磨至粒度为80目～400目。
所述近红外荧光粉可以被420nm～470nm蓝光有效激发，发射光谱覆盖了680nm～1050nm波段。本申请所述焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法简单、成本低廉，得到的产品质量稳定可靠，利于工业化生产。
为了更好地理解本发明，下面通过具体的实施例对本申请的焦磷酸盐近红外荧光粉、制备方法及其在近红外LED光源中的应用进行进一步说明。以下实施例中用于制备荧光粉的原料均来自市售(纯度大于99％)。
实施例1
当m＝1，x＝0.0001，A为Li时，该焦磷酸盐近红外荧光粉的化学通式为LiGa0.9999Cr0.0001P2O7。
该焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，Ga2O3，Cr2O3，(NH4)2HPO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％的无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，在马弗炉中预烧结，升温速率3℃/分钟，300℃保温5小时，随炉冷却至室温，研磨20分钟。然后进行二次烧结，控制升温速率为10℃/分钟，升温至800℃保温5小时，随炉冷却至室温后，将得到的烧结体研磨20分钟，得到粒度为100目的粉末，即得到焦磷酸盐近红外荧光粉。
实施例2
当m＝1.15，x＝0.005，A为Li，Na时，该焦磷酸盐近红外荧光粉的化学通式为LiNa0.15Ga0.995Cr0.005P2O7。
该焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，Na2CO3，Ga2O3，Cr2O3，(NH4)2HPO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％的无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，在马弗炉中预烧结，升温速率3℃/分钟，300℃保温5小时，随炉冷却至室温，研磨20分钟。然后进行二次烧结，控制升温速率为10℃/分钟，升温至850℃保温5小时，随炉冷却至室温后，将得到的烧结体研磨20分钟得到粒度为100目的粉末，即得到焦磷酸盐近红外荧光粉。
实施例3
当m＝1.2，x＝0.02，A为Li，Na时，该焦磷酸盐近红外荧光粉的化学通式为LiNa0.2Ga0.98Cr0.02P2O7。
该焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，Na2CO3，Ga2O3，Cr2O3，(NH4)2HPO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％的无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，在马弗炉中预烧结，升温速率3℃/分钟，300℃保温6小时，随炉冷却至室温，研磨20分钟。然后进行二次烧结，控制升温速率为5℃/分钟，升温至850℃保温6小时，随炉冷却至室温后，将得到的烧结体进行研磨20分钟，得到粒度为100目的粉末，即得到焦磷酸盐近红外荧光粉。
实施例4
当m＝1.25，x＝0.04，A为Li，Na时，该焦磷酸盐近红外荧光粉的化学通式为LiNa0.25Ga0.96Cr0.04P2O7。
该焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，Na2CO3，Ga2O3，Cr2O3，(NH4)2HPO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％的无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，在马弗炉中预烧结，升温速率3℃/分钟，300℃保温6小时，随炉冷却至室温，研磨20分钟。然后进行二次烧结，控制升温速率为5℃/分钟，升温至850℃保温6小时，随炉冷却至室温后，将得到的烧结体进行研磨20分钟，得到粒度为100目的粉末，即得到焦磷酸盐近红外荧光粉。
实施例5
当m＝1.3，x＝0.04，A为Li，Na时，该焦磷酸盐近红外荧光粉的化学通式为LiNa0.3Ga0.96Cr0.04P2O7。
该焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，Na2CO3，Ga2O3，Cr2O3，(NH4)2HPO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％的无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，在马弗炉中预烧结，升温速率3℃/分钟，300℃保温6小时，随炉冷却至室温，研磨20分钟。然后进行二次烧结，控制升温速率为5℃/分钟，升温至830℃保温6小时，随炉冷却至室温后，将得到的烧结体进行研磨20分钟，得到粒度为100目的粉末，即得到焦磷酸盐近红外荧光粉。
实施例6
当m＝1.35，x＝0.04，A为Li，Na时，该焦磷酸盐近红外荧光粉的化学通式为LiNa0.35Ga0.96Cr0.04P2O7。
该焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，Na2CO3，Ga2O3，Cr2O3，(NH4)2HPO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％的无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，在马弗炉中预烧结，升温速率3℃/分钟，300℃保温6小时，随炉冷却至室温，研磨20分钟。然后进行二次烧结，控制升温速率为5℃/分钟，升温至800℃保温6小时，随炉冷却至室温后，将得到的烧结体进行研磨20分钟，得到粒度为100目的粉末，即得到焦磷酸盐近红外荧光粉。
实施例7
当m＝1.4，x＝0.14，A为Li时，该焦磷酸盐近红外荧光粉的化学通式为Li1.4Ga0.86Cr0.14P2O7。
该焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，Ga2O3，Cr2O3，(NH4)2HPO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和物碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％的无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到一混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，在马弗炉中预烧结，升温速率3℃/分钟，300℃保温6小时，随炉冷却至室温，研磨20分钟。然后进行二次烧结，控制升温速率为5℃/分钟，升温至825℃保温6小时，随炉冷却至室温后，将得到的烧结体进行研磨20分钟，得到粒度为100目的粉末，即得到焦磷酸盐近红外荧光粉。
实施例8
当m＝1.75，x＝0.4，A为Li，K时，该焦磷酸盐近红外荧光粉的化学通式为Li1.4K0.35Ga0.6Cr0.4P2O7。
该焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，K2CO3，Ga2O3，Cr2O3，(NH4)2HPO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％的无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，在马弗炉中预烧结，升温速率3℃/分钟，300℃保温6小时，随炉冷却至室温，研磨20分钟。然后进行二次烧结，控制升温速率为5℃/分钟，升温至825℃保温6小时，随炉冷却至室温后，将得到的烧结体进行研磨20分钟，得到粒度为100目的粉末，即得到焦磷酸盐近红外荧光粉。
实施例9
当m＝2，x＝0.6，A为Li，Na，K时，该焦磷酸盐近红外荧光粉的化学通式为Li1.4Na0.3K0.3Ga0.4Cr0.6P2O7。
该焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，Na2CO3，K2CO3，Ga2O3，Cr2O3，(NH4)2HPO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％的无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，在马弗炉中预烧结，升温速率3℃/分钟，300℃保温6小时，随炉冷却至室温，研磨20分钟。然后进行二次烧结，控制升温速率为5℃/分钟，升温至825℃保温6小时，随炉冷却至室温后，将得到的烧结体进行研磨20分钟，得到粒度为100目的粉末，即得到焦磷酸盐近红外荧光粉。
对比例1
当m＝1.25，x＝0.04，A为Li时，用Sc完全替代Ga，该近红外荧光粉的化学通式为Li1.25Sc0.96Cr0.04P2O7。
该近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，Sc2O3，Cr2O3，(NH4)2HPO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，在马弗炉中烧结，控制升温速率5℃/温度升温至400℃后，控制升温速率为3℃/分钟，升温900℃保温6小时，随炉冷却至室温后，将得到的结体进行研磨成粉末，即得到近红外荧光粉。
对比例2
当m＝1.15，x＝0.04，A为Li时，因为有相关LiScP2O7:Cr3+荧光粉的报道，因此用Sc完全替代Ga，所以该近红外荧光粉的化学通式为Li1.15Sc0.96Cr0.04P2O7。此例为说明LiGaP2O7:Cr3+荧光粉发光性能更好。
该近红外荧光粉的制备方法如下：
以市售高纯(99％)Li2CO3，Sc2O3，Cr2O3，NHH2PO4为起始原料，按上述化学通式准确称量各氧化物和碳酸盐质量，将称取的反应原料在玛瑙研钵中混合，加入原料质量1％的无水乙醇，并研磨40分钟使原料混合均匀，得到混合物。
将混合物装入高纯刚玉坩埚，在空气气氛下，温度为1000℃保温2小时烧结两次，随炉冷却至室温后，将得到的烧结体进行研磨20分钟，得到粒度为100目的粉末，即得到近红外荧光粉。
性能测试
本申请中XRD图谱通过采用Bruker D8 X射线衍射仪测定。激发、发射光谱通过日本日立公司生产的F4600光谱仪和日本Horiba公司生产的F311光谱仪测试获得。
图1是实施例4所得焦磷酸盐近红外荧光粉的XRD分析图谱，实施例4的LiGaP2O7:Cr荧光粉衍射峰与模拟计算得到的LiGaP2O7标准卡片相匹配，说明本申请制备的荧光粉为纯相且Cr3+成功的进入基质晶格中。
图2为本申请实施例7制备得到的焦磷酸盐近红外荧光粉的激发光谱图。在检测波长为814nm近红外光下，实施例7中的焦磷酸盐近红外荧光粉在蓝光区域有较强的吸收。吸收谱覆盖了420nm～470nm的波长范围，激发光谱的最强峰位于448nm附近。
图3为本申请实施例3制备得到的焦磷酸盐近红外荧光粉的发射光谱。在波长为448nm蓝光激发下，实施例3中的近红外荧光粉有非常宽的发射带。发射光谱覆盖了680nm～1050nm的波长范围，发射光谱的最强峰位于814nm附近，发射光谱半高宽可达166nm。
图4为本申请实施例4和对比例1制备得到不同基质的近红外荧光粉的发射光强度对比图。在波长为446～449nm蓝光激发下，实施例4、对比例1不同基质并掺杂相同浓度的近红外荧光粉发射峰位置不同，但均在814～827nm的近红外区，发光强度不同，当同样掺杂Cr3+浓度为4％时，LiGa0.96Cr0.04P2O7发光强度更高。并且，实施例4中所用原料比对比例1中所用原料价格更低廉，且实施例4制备温度更低，更加节省能源。
同时检测了实施例7所得焦磷酸盐近红外荧光粉的光致发光量子效率和变温发光性能，图5所示为不同温度下发光积分强度变化趋势，相比于已报道的(对比例2)LiScP2O7中掺杂6％Cr3+时外量子效率16％和100℃下发光强度为室温下发光强度的～41％，LiGaP2O7中掺杂14％Cr3+时外量子效率达到28％，并且100℃下发光强度为室温下发光强度51％。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种焦磷酸盐近红外荧光粉，其特征在于，所述近红外荧光粉的化学通式为AmGa1- xCrxP2O7；
其中，A为碱金属元素；
m、x均表示摩尔分数，m、x的取值范围为：1≤m≤2，0.0001≤x≤0.6。
2.根据权利要求1所述的近红外荧光粉，其特征在于，所述碱金属元素选自Li，Na，K中的至少一种；
优选地，所述m、x的取值范围为：1.1≤m≤1.5，0.01≤x≤0.3。
3.根据权利要求1所述的近红外荧光粉，其特征在于，所述近红外荧光粉属于单斜晶系，空间点群为P21。
4.根据权利要求1所述的近红外荧光粉，其特征在于，蓝光激发所述近红外荧光粉，发射近红外光；
优选地，所述蓝光的波长为420nm～470nm；
所述近红外光的波长为680nm～1050nm。
5.权利要求1-4任一项所述的焦磷酸盐近红外荧光粉的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：
步骤1、将含有A源、Ga源、Cr源、P源的混合物，烧结，得到烧结体；
步骤2、对所述烧结体进行研磨，得到所述近红外荧光粉。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述A源包括A的氧化物、A的碳酸盐、A的磷酸盐中的至少一种；
所述Ga源包括Ga的氧化物、Ga的碳酸盐、Ga的磷酸盐中的至少一种；
所述Cr源包括Cr的氧化物、Cr的碳酸盐、Cr的磷酸盐中的至少一种；
所述P源包括不包含A、Ga、Cr的磷酸盐中的至少一种；或
所述P源包括A、Ga、Cr的磷酸盐中的至少一种；
优选地，所述混合物中，A源选自含有元素A的碳酸盐；
Ga源选自Ga的氧化物；
Cr源选自Cr的氧化物；
P源选自磷酸盐。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1包括：
1)对含有A源、Ga源、Cr源、P源的混合物，进行烧结I，冷却，得到预烧结体；
2)对所述预烧结体进行烧结II，得到所述烧结体。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述烧结I条件为：
烧结温度为250℃～400℃，保温时间为4～6小时；
所述烧结II条件为：
烧结温度为825℃～900℃，保温时间为4～10小时；
优选地，在所述烧结II前，对所述预烧结体进行研磨；
所述研磨的时间为20～40分钟；
优选地，所述烧结I、烧结II的升温速率独立选自3～10℃/分钟。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述研磨时间为20～40分钟。
10.权利与要求1-4任一项所述的焦磷酸盐近红外荧光粉、权利要求5-9任一项所述方法制备得到的焦磷酸盐近红外荧光粉作为近红外LED光源中的应用。
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