【技術實現步驟摘要】
本申請涉及發光材料，尤其涉及一種cr3+摻雜的石榴石結構的近紅外熒光粉及其制備方法、應用。
技術介紹
1、對于分析檢測用近紅外光源來說，由于食物中各種有機元素的光吸收和反射光譜范圍較寬，因此需要有較寬的發射光譜。近紅外led芯片壽命長，效率高，體積小，廉價，但是發射近紅外帶寬＜50nm，難以滿足需求。因此，可被藍光led芯片有效激發且具有高效率的近紅外熒光材料亟待開發。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請提供一種cr3+摻雜的石榴石結構的近紅外熒光粉及其制備方法、應用，所述近紅外熒光粉能夠被藍光有效激發且發射范圍較寬，具有優異的發光效率和熱穩定性。
2、第一方面，本申請提供了一種cr3+摻雜的石榴石結構的近紅外熒光粉，所述近紅外熒光粉選自具有式i所示物質中的任一種；
3、m2caa4-x-ydxcryeo12??式i
4、在式i中，m選自iiib族元素中的至少一種，a選自iiia族元素中的至少一種，d選自iiib族元素和/或iiia族元素中的至少一種，e選自iva族元素中的至少一種，且滿足：x的取值范圍為0.1≤x≤3，y的取值范圍為0＜y＜1。示例性地，x的取值范圍為0.1、0.5、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0、2.2、2.5、2.8、3或上述任意兩個值組成的范圍，y的取值范圍為0.001、0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或上述任意兩個值組成的范圍。本申請通過調控基
5、在一些實施例中，在式i中，m選自y元素、鑭系元素中的至少一種；和/或，a選自al元素、ga元素中的至少一種；和/或，d選自sc元素、in元素、ti元素中的至少一種；和/或，e選自si元素、ge元素、sn元素、pb元素中的至少一種；示例性地，在一些示例中，m為y元素，在另一些示例中，m還可以包括la元素、ce元素、nd元素、gd元素、er元素或lu元素中的任一種；在一些示例中，a為al元素，在一些示例中，a為ga元素，在另一些示例中，a包括al元素，還包括ga元素；在一些示例中，d為sc元素，在另一些示例中，d還包括in元素、ti元素中的任一種；在一些示例中，e為ge元素，在一些示例中，e為si元素，在另一些示例中，e包括ge元素，還包括si元素、sn元素、pb元素中的任一種。
6、在一些實施例中，x的取值范圍為0.5≤x≤2且y的取值范圍為0＜y≤0.5。
7、在一些實施例中，m選自y元素、la元素、gd元素、lu元素中的至少一種，和/或，d選自sc元素、in元素中的至少一種，和/或，e選自si元素、ge元素中的至少一種。
8、在一些實施例中，x的取值范圍為1≤x≤1.8。示例性地，x的取值范圍為1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8或上述任意兩個值組成的范圍。
9、在一些實施例中，y的取值范圍為0＜y≤0.2。示例性地，y的取值范圍為0.001、0.005、0.008、0.01、0.03、0.05、0.1、0.13、0.15、0.18、0.2或上述任意兩個值組成的范圍。
10、在一些實施例中，在藍光led芯片激發下，所述近紅外熒光粉產生發射波長范圍為650nm至1100nm的近紅外光，其中，發射光譜的主峰在780nm至790nm之間，發射峰半高寬大于等于130nm。藍光led芯片的波長范圍為400nm至470nm。
11、在一些實施例中，所述近紅外熒光粉的激發光譜具有由cr3+離子的吸收產生的波長在400nm至500nm范圍內的激發峰。
12、第二方面，本申請提供了上述cr3+摻雜的石榴石結構的近紅外熒光粉的制備方法，包括如下步驟：
13、步驟一、按m2caa4-x-ydxcryeo12的化學計量比稱取m源、ca源、a源、d源、cr源和e源，加入助溶劑，研磨混勻，得到混合物；
14、根據化學式m2caa4-x-ydxcryeo12中的化學計量比分別稱量含m化合物、含ca化合物、含a化合物、含d化合物、含cr化合物以及含e化合物原料，然后加入適量的助熔劑，并通過研磨后得到均勻的混合物。
15、步驟二、將步驟一所述的混合物置于空氣氣氛或還原氣體氣氛中，升溫至1300℃～1700℃灼燒2～10h。
16、將步驟一所述的混合物轉移至剛玉坩堝中，在高溫爐中升溫至一定溫度，在空氣或還原氣氛下保溫燒結一段時間，隨爐冷卻至室溫后得到燒結產物；
17、將所述的燒結產物進行破碎、研磨后，即得到cr3+摻雜的石榴石結構的近紅外熒光粉；
18、上述的研磨是在瑪瑙研缽或剛玉研缽中進行，研磨時間為20～40min。
19、本申請所述的制備方法工藝流程簡單，對設備要求低，成本低廉，適用于大規模工業化生產。
20、在一些實施例中，在步驟一中，m源選自m氧化物、m碳酸鹽、m硝酸鹽、m氫氧化物、m鹵化物中的至少一種，ca源選自ca氧化物、ca碳酸鹽、ca硝酸鹽、ca氫氧化物、ca鹵化物中的至少一種，a源選自a氧化物、a碳酸鹽、a硝酸鹽、a氫氧化物、a鹵化物中的至少一種，d源選自d氧化物、d碳酸鹽、d硝酸鹽、d氫氧化物、d鹵化物中的至少一種，cr源選自cr氧化物、cr碳酸鹽、cr硝酸鹽、cr氫氧化物、cr鹵化物中的至少一種，e源選自e氧化物、e碳酸鹽、e硝酸鹽、e氫氧化物、e鹵化物中的至少一種。
21、在一些實施例中，在步驟一中，所述助溶劑選自h3bo3、naf、kf、baf、alf和nh4f中的至少一種。
22、在一些實施例中，所述助溶劑添加量為組分原料總重量的1～10wt％。
23、在一些實施例中，在步驟二中，所述還原氣氛為n2/h2混合氣氛或co氣氛。
24、在一些實施例中，升溫速率為3～10℃/min。
25、第三方面，本申請提供了上述近紅外熒光粉或者上述制備方法制備得到的近紅外熒光粉在液晶背光源或led照明領域中的應用。
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1.一種Cr3+摻雜的石榴石結構的近紅外熒光粉，其特征在于，所述近紅外熒光粉選自具有式I所示物質中的任一種；
2.根據權利要求1所述的近紅外熒光粉，其特征在于，在式I中，M選自Y元素、鑭系元素中的至少一種；和/或，
3.根據權利要求2所述的近紅外熒光粉，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的近紅外熒光粉，其特征在于，滿足以下條件中的至少一者：
5.根據權利要求1所述的近紅外熒光粉，其特征在于，在藍光激發下，所述近紅外熒光粉產生發射波長范圍為650nm至1100nm的近紅外光；
6.根據權利要求1所述的近紅外熒光粉，其特征在于，所述近紅外熒光粉的激發光譜具有由Cr3+離子的吸收產生的波長在400nm至500nm范圍內的激發峰。
7.權利要求1至6任一項所述的近紅外熒光粉的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，在步驟一中，所述助溶劑選自H3BO3、NaF、KF、BaF、AlF和NH4F中的至少一種；
9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于
10.權利要求1至6任一項所述的近紅外熒光粉或者權利要求7至9任一項所述的制備方法制備得到的近紅外熒光粉在液晶背光源或LED照明領域中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種cr3+摻雜的石榴石結構的近紅外熒光粉，其特征在于，所述近紅外熒光粉選自具有式i所示物質中的任一種；
2.根據權利要求1所述的近紅外熒光粉，其特征在于，在式i中，m選自y元素、鑭系元素中的至少一種；和/或，
3.根據權利要求2所述的近紅外熒光粉，其特征在于，
4.根據權利要求3所述的近紅外熒光粉，其特征在于，滿足以下條件中的至少一者：
5.根據權利要求1所述的近紅外熒光粉，其特征在于，在藍光激發下，所述近紅外熒光粉產生發射波長范圍為650nm至1100nm的近紅外光；
6.根據權利要求1所述的近紅外熒光粉，其特征在于，所述近紅外熒...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何錦華，符義兵，梁超，
申請(專利權)人：江蘇博睿光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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