[发明专利]一种紫外-近红外吸收材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及无机材料技术领域，尤其涉及一种紫外‑近红外吸收材料及其制备方法与应用。本发明公开了一种紫外‑近红外吸收材料，化学式为CaSrGa₄O₈:xRe；其中，x为Re的掺杂量，0≤x≤0.03，Re为稀土离子。该材料可以实时感知紫外光的辐照强度，且响应速度快，并能相应地增强自身对紫外光和近红外光的吸收，可以应用在紫外和/或近红外防护用品中，可以吸收紫外光和近红外光，起到防护的作用。

技术领域

本发明涉及无机材料技术领域，尤其涉及一种紫外-近红外吸收材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着工业的发展，大气层遭受污染造成臭氧层的破坏。太阳光中本应该被臭氧吸收掉的紫外光因为臭氧层空洞导致更多的紫外线透过大气层照射到地球表面。紫外线对生物细胞具有极强的杀伤力，容易造成晒伤及免疫功能下降，会大大增加人类患皮肤病的概率。同时紫外线对人眼的伤害也比较严重，会明显增加患白内障的机率。此外，太阳中照射到地球表面的近红光占到太阳光的总能量近50％。太阳光的热量之所以能传递到地球，靠的就是红外线辐射。正是有了红外线辐射，才满足了地球上生物繁衍进化的条件。但是并不是红外辐射越强越好。一般在夏天，太阳光较强，红外线辐射剧烈造成温度较高。为了降低温度营造舒适的生活环境，人类要消耗大量能源实现降温。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种紫外-近红外吸收材料及其制备方法与应用，该材料可以实时感知紫外光的辐照强度，且响应速度快，并能相应地增强自身对紫外光和近红外光的吸收。

其具体技术方案如下：

本发明提供了一种紫外-近红外吸收材料，如式(I)所示的化学式：

CaSrGa₄O₈:xRe，式(I)；

其中，x为Re的掺杂量，0≤x≤0.03，优选为0.001x0.02，更优选为0.01，Re为稀土离子。

优选地，所述Re为Eu³⁺,Pr³⁺,Yb³⁺,Nd³⁺,Gd³⁺,Dy³⁺,Sm³⁺,Ho³⁺,Er³⁺或Tm³⁺中的一种或多种，更优选为Nd³⁺,Gd³⁺,Dy³⁺,Sm³⁺,Ho³⁺,Er³⁺或Tm³⁺中的一种或多种。

本发明还提供了上述紫外-近红外吸收材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将含钙化合物、含锶化合物、含镓化合物和含Re化合物依次进行研磨、混合和预烧，得到混合物；

步骤2：将所述混合物依次进行研磨和煅烧，得到紫外-近红外吸收材料。

在本发明中，对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。

优选地，所述含钙化合物选自含钙的碳酸盐、含钙的硝酸盐、含钙的氧化物或含钙的草酸盐，更优选为含钙的碳酸盐。

优选地，所述含锶化合物选自含锶的碳酸盐、含锶的硝酸盐或含锶的草酸盐，更优选为含锶的碳酸盐。

优选地，所述含镓化合物选自含镓的氧化物或含镓的卤化物，更优选为含镓的氧化物。

优选地，所述含Re化合物为含Re的氧化物或含Re的硝酸盐。

优选地，步骤1所述预烧的温度为800℃-1000℃，更优选为850℃-950℃；；

所述预烧时间为4h-6h，更优选为4h-5h。