[发明专利]一种近红外荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种近红外荧光粉及其制备方法。该荧光粉可被250~500nm的光激发，发射出1400~1700nm的近红外光。该荧光粉结构式为：MAl₅O₈:Ln³⁺_x,Fe³⁺_y,Er³⁺_z，其中M由Li、Na、K中的至少一种组成；Ln由Ce、Bi、Tb、Eu中的至少一种组成，x、y、z分别为掺杂的Ln、Fe、Er离子与MAl₅O₈的摩尔比，其允许值范围皆为0.0001~0.1。该荧光粉采用湿法混合和高温固相法相结合制备而成，产物具有纯度高、均匀性好等特点，可广泛用于光纤通讯、红外遥控等材料中。

技术领域

本发明涉及一种近红外荧光粉，并提供了该荧光粉的制备方法，属于发光材料领域。

背景技术

由于近红外光(near-infrared，NIR)穿透深度大、干扰少等特殊优点，所以近红外技术作为一个新兴的光学技术领域，不断获得国内外研究人员的广泛关注。波长范围在1300~1600 nm 的近红外光传输性能比较好，对人的眼睛无害，而且能够穿透战场上的硝烟与粉尘，因此近红外技术广泛应用于军事侦察、夜光设备、导弹定位等项目。而1500nm左右的近红外光又恰好为“第三光通信窗口”，在光纤通信与激光技术领域有着极大的应用前景。

目前应用于近红外发光的稀土离子主要集中在 Yb³⁺、Er³⁺、Nd³⁺离子的研究，在众多稀土离子中， Er³⁺具有非常丰富的能级，⁴I_13/2→⁴I_15/2跃迁发射的1.54um和⁴S_3/2→⁴I_9/2跃迁发射的1.73um近红外光对人的眼睛安全，而且在大气中传输性较好，因此Er³⁺成为红外荧光材料的首选激活剂。但是由于其吸收带都是一些窄带，泵浦效率低，导致发光强度很难满足人们的日常需求。掺杂各种敏化剂是一种有效提高发光效率的办法之一。铝酸盐、氧化物、氟化物、磷酸盐和钒酸盐等体系由于其各自的优点备受关注。随着社会的不断发展，人们对于近红外发光材料发光效率的要求也随之提高，为了扩大其应用范围，仍需要努力寻找新型的基质材料和敏化离子，并改进制备工艺方法从而进一步提高近红外发光效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足与缺陷，提供一种化学性质稳定、发光性能优良的近红外荧光粉材料，所述荧光粉是一种紫外到蓝光宽带激发的下转换近红外荧光粉，激发光谱范围为250~500nm，发射光谱范围为1400~1700nm，化学式为：MAl₅O₈: Ln³⁺_x,Fe³⁺_y,Er³⁺ _z，其中M由Li、Na、K中的至少一种组成， Ln由Ce、Bi、Tb、Eu中的至少一种组成，x、y、z分别为掺杂的Ln、Fe、Er离子与MAl₅O₈的摩尔比，其允许值范围皆为0.0001~0.1。

本发明的另一目的是提供一种制备该荧光粉材料的方法，该方法简单、易于操作，无污染、成本低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

（1） 按所述荧光粉化学式的摩尔比称取M₂CO₃、Al(NO₃) ₃·9H₂O、掺杂离子对应的硝酸盐，将其混合，加入适量的稀硝酸，充分搅拌，加去离子水至完全溶解，继续搅拌1~2h，静置30min后，减压蒸发并烘干；