[发明专利]一种非化学计量比近红外发光材料及其制备方法

说明书

一种非化学计量比近红外发光材料及其制备方法，涉及近红外发光材料。非化学计量比近红外发光材料的化学通式为：La₂O₃·aMgO·ZrO₂·bCr₂O₃其中，1.2＜a＜1.5，0.01＜b＜0.2。制备方法，将La前驱体、Mg前驱体、Zr前驱体和Cr前驱体混合，进行高温固相反应，得非化学计量比近红外发光材料。所制备的非化学计量比近红外发光材料具有全新的化学组成，以Cr³⁺为激活剂，该发光材料能被蓝光激发而发射近红外光，从而使该发光材料可将蓝光转化为近红外光，并应用于近红外光谱器件。

技术领域

本发明涉及近红外发光材料，尤其是涉及一种非化学计量比近红外发光材料及其制备方法。

背景技术

首先，近红外光是一种介于可见光和中红外光之间的电磁波，其波长范围通常定义为780～2500nm之间的光谱区。近红外光谱广泛应用于材料的分析表征，这是因为近红外光谱分析具有如下优点：

1、简单方便，可直接测定液体、固体、半固体和胶状体等，检测成本低。

2、分析速度快，一般样品的测试分析可在1min内完成。

3、近红外光很容易通过光纤传导，故易实现在线分析及监测，极适合于生产过程和恶劣环境下的样品分析。

4、不损伤样品，近红外光谱是一种完全无损的检测方式。

5、分辨率高，可同时对样品多个组分进行定性和定量分析。

目前，近红外光谱分析技术在诸多的产业领域中广泛应用。获得近红外光谱的方法有很多，最新的技术方案是采用LED芯片激发近红外发光材料，从而获得近红外光谱。因此获得性能优异的近红外发光材料是近红外光谱技术领域关注的热点。

其次，一般而言，非化学计量比化合物实质上是具有点缺陷的化合物。对于发光材料而言，缺陷越多，材料的发光性能越差，因此尽可能地消除材料的点缺陷，获得化学计量比的化合物，对于发光材料的研发而言是正确方向(陈雷，刘法湧，陈秀玲，赵二龙，张昭，蒋阳，中国专利，含有晶体缺陷修复工艺的稀土发光材料制备方法及其产物，CN104818023A)。如果在发光材料中有意制造缺陷(合成非化学计量比化合物)，那所获得发光材料的发光强度通常一定会出现明显的下降。

最后，一般在固态反应中为促使高温固相反应较易进行，通常利用助熔剂的添加来达到效果。助熔剂的选择，一般会选熔点较低，容易挥发的物质，比如氟化钡、硼酸等(李雪静，梁玉军，杨帆，夏章艮，李云丽，黄文珠.助熔剂对绿色荧光粉Ba₂SiO₄:Eu²⁺颗粒形貌及发光性能的影响，发光学报，2012年第33卷第8期，817-823)，不会选用熔点高于烧结温度的化合物最为助熔剂。

目前，非化学计量比化合物，La₂O₃·aMgO·ZrO₂·bCr₂O₃，其中，1.2＜a＜1.5，0.01＜b＜0.2，还未见其关于在近红外发光材料方面的应用，该材料的近红外发光性能系申请人首次发现。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种非化学计量比近红外发光材料。

本发明的第二目的是提供一种非化学计量比近红外发光材料的制备方法。

所述非化学计量比近红外发光材料的化学通式为：

La₂O₃·aMgO·ZrO₂·bCr₂O₃

其中，1.2＜a＜1.5，0.01＜b＜0.2。