[发明专利]一种铝酸锶基上转换发光材料及其制备方法

权利要求书

1.一种红外光激发的铝酸锶基上转换发光材料，在单斜结构的铝酸锶基质中掺杂稀土元素和/或碱金属元素而得，所述红外光激发的铝酸锶基上转换发光材料为单斜铝酸锶结构，其化学成分符合化学通式Sr_1-x-y-zA_xM_yR_zAl₂O₄，其中，A为碱金属元素Li⁺、Na⁺和K⁺离子中的一种或多种，且0≤x≤0.40；M为稀土元素Ho³⁺和Tm³⁺离子中的一种或两种，且0.0005≤y≤0.10；R选自稀土元素La³⁺、Lu³⁺、Gd³⁺、Y³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺、Dy³⁺和Yb³⁺离子中的一种或多种，且0.001≤z≤0.30。

2.如权利要求1所述的红外光激发的铝酸锶基上转换发光材料，其特征在于，所述单斜结构的铝酸锶基质为SrAl₂O₄。

3.如权利要求1所述的红外光激发的铝酸锶基上转换发光材料，其特征在于，x的取值范围为0.03≤x≤0.40。

4.如权利要求1所述的红外光激发的铝酸锶基上转换发光材料，其特征在于，y的取值范围为0.001≤y≤0.10。

5.如权利要求1-4任一所述的红外光激发的铝酸锶基上转换发光材料，其特征在于，所述红外光激发的铝酸锶基上转换发光材料采用固相反应法制得。

6.如权利要求1-5任一所述的红外光激发的铝酸锶基上转换发光材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照化学通式Sr_1-x-y-zA_xM_yR_zAl₂O₄中的Al、Sr、A、M、R的化学计量比称取原料∶Al₂O₃、SrCO₃以及A、M、R的氧化物或碳酸盐；

(2)将称取的原料混合后，加入无水乙醇充分研磨得到粉料X₁，其中无水乙醇与原料混合物的质量比为(1～3)∶1；

(3)将获得的粉料X₁进行预烧，预烧气氛为空气，预烧后自然冷却，研磨得到粉体X₂；

(4)将获得的预烧粉料X₂进行高温烧结，烧结气氛为还原性气体，烧结后自然冷却，研磨得到所述红外光激发的铝酸锶基上转换发光材料。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述预烧的温度为500-900℃，保温时间为1-4小时，升温速率为2-10℃/min。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述高温烧结置于氧化铝小舟中进行，所述高温烧结的温度为1000-1400℃，保温时间为1-4小时，升温速率为2-10℃/min。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述还原性气体为H₂和N₂的混合气体，其中H₂占混合气体的体积百分含量为5％。

10.如权利要求1-5任一所述的红外光激发的铝酸锶基上转换发光材料在生物分子荧光标记、激光器、三维立体显示、红外探测、防伪和太阳能电池领域中的应用。