[发明专利]一种Cr3+

说明书

本发明公开了一种宽带发射近红外荧光粉及制备方法，其化学式为NM₂Ga_1‑xG₅O₁₄:xCr³⁺,其中N为Li、Na、K、Rb中的一种或其组合；M为Mg、Ca、Sr、Ba的一种或其组合；G为Si、Ge、Sn的一种或其组合；0.01≤x≤0.15；该荧光粉的制备采取高温固相法，产物纯度高、均匀性好；主要应用于食品检测领域。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种宽带发射近红外荧光粉及其制备方法。

背景技术

红外光又分为近红外(780-2500nm)、中红外(2500-50000nm)和远红外(50000-10⁶nm)三部分。近红外光谱区的能量吸收比中红外谱区小1-2个数量级，对样品可以有较深的穿透。近红外光是波长在780-2500 nm的电磁波，介于可见波和中红外之间的波段。习惯上又将近红外区分为近红外I区（780-1200nm）和近红外II区（1200-2500nm）。传统的近红外光源主要有四种方式：钨灯、卤素灯、红外激光二极管和红外LED芯片。钨灯和卤素灯具有发光效率低，能耗大而且体积较大，很难应用于新型红外器件中。红外激光二极管谱带较窄且成本较高，不适用大范围的红外监控。红外LED芯片，具有单颗功率小，热稳定差，发射光谱窄、成本昂贵等缺点，很难应用于大功率器件的需求。与传统光源相比，荧光粉转换的近红外荧光粉具有明显的优势，如寿命长、发光效率高、发热量小、体积小等。跟传统光源相比，LED的芯片体积极小，可以适用于实验室以外的其他场所。比如：农场、果园等。因此急需开发一种宽带发射的近红外的荧光粉。近期欧司朗公司推出了一款可用于分析食品成分含量的近红外LED芯片，可以对水果或谷物等作物的各项成分的含量进行分析，并有望集成到智能手机中。因此，获得宽谱近红外发射且并且能够与LED芯片相匹配的近红外荧光材料在食品检测中具有重要意义。

近年来，“瘦肉精”事件、“染色馒头”事件、“回炉面包”事件、“牛肉膏”事件接踵而来，食品质量保证和质量控制越来越受到人们的重视。近红外光谱属于分子振动光谱的倍频和合频吸收光谱，主要是对含氢基团的吸收，其中包含了大多数类型有机化合物的组成和分子结构的信息。因此，开发高效、灵敏的宽带发射近红外荧光粉已成为一项迫在眉睫的工作，是目前的主要发展方向。

近红外光谱具有速度快、不破坏样品、同时测定多个成分（如蛋白、油分、水分等）等特点，和常规分析方法相比,既不会对环境造成污染,又可节约大量的试剂费用,而且测定时间短,无破坏性,是应用于许多农产品的一种快速、准确的分析方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种宽带发射近红外荧光粉及其制备方法，本发明提供的近红外荧光粉以Cr³⁺作为掺杂离子，发光强度较强且发射带为宽带，主要应用于食品检测领域。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：

采用的荧光粉的化学通式为NM₂Ga_1-xG₅O₁₄:xCr³⁺,其中N为Li、Na、K、Rb中的一种或其组合；M为Mg、Ca、Sr、Ba的一种或其组合；G为Si、Ge、Sn的一种或其组合；0.01≤ x ≤ 0.15。其发光波长位于650～1200nm，发射峰位于930nm。

上述荧光粉的化学通式中，优选N代表Na；M代表Ca；G代表Ge；0.01≤ x ≤ 0.15。