CN115806821B - 一种改善老年人视力的红外光荧光材料的合成方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于改善老年人视力的深红光‑近红外光荧光材料的合成方法及应用。所述深红光‑近红外光荧光材料的化学组成为Ba3‑xEuxCu3Sc4O12，其中，0<x≤0.1；在蓝光激发下，该深红光‑近红外光荧光材料可产生发射波长范围介于550～1480nm、发射光谱存在两个峰且峰值波长分别位于约680nm和约1010nm附近。与现有技术相比，本发明所制备的用于改善老年人视力的红外光荧光材料具有全新的化学组成，能被蓝光激发而发射深红光‑近红外光，从而使该发光材料应用于有益于眼部健康的光源。
Description
技术领域
本发明涉发光材料制备技术领域，尤其是涉及一种用于改善老年人视力的红外光荧光材料的合成方法及应用。
背景技术
60岁以上的老年人中，视觉器官老化导致视力减退者为47.9％。生物的代谢和衰老都是由线粒体调节的。线粒体膜电位随着年龄的增长而下降，导致ATP(细胞能量的主要来源)的生成减少。对40岁左右的人来说，视网膜细胞开始老化，这种衰老的速度在一定程度上是由产生能量和增强细胞功能的线粒体开始衰退造成的。
视网膜感光细胞的线粒体密度大，对能量的需求高。因此，视网膜的衰老速度比其他器官快，当ATP减少70％，导致感光器(视锥细胞)功能显著下降。
视锥细胞功能的降低，归根结底是由于细胞代谢的影响，而后者又受到线粒体的调控。线粒体可以吸收较长波长的光。非专利文献1(Harpreet Shinhmar，Chris Hogg，Magella Neveu，Glen Jeffery，Weeklong improved colour contrasts sensitivityafter single 670nm exposures associated with enhanced mitochondrial function，Scientific Reports，2021，11:22872)和非专利文献2(Harpreet Shinhmar，ManjotGrewal，Sobha Sivaprasad，Chris Hogg，Victor Chong，MagellaNeveu，Glen Jeffery，Optically improved mitochondrial function redeems aged human visual decline，Journals ofGerontology:Biological Sciences，2020，75(9):e49-e52)的研究表明，使用波长范围670nm(深红光)到1000nm(近红外光)的光照射眼部，能够增加光感细胞(视锥和视杆细胞)的线粒体能量，增强细胞代谢功能，从而显著改善老年人视力下降的情况。
专利文献1(李宏江，一种提高或防止老年人视力下降的红灯或电筒，CN111803338A)公开了一种提高或防止老年人视力下降的红灯或电筒。其方法是通过将普通的白光灯经深红色的涂料涂布变为红灯，或者将电筒头内的聚光杯涂成深红色使之可产生深红色的、波长为670nm的光线，照射人眼，从而实现防止老年人视力下降的效果。但需要指出的是，专利文献1所给出的技术方案中，由于采用常规的白光灯，其光谱成分中所含的深红光较少，所产生的深红光的能量太低，所起的效果比较差；同时，光谱完全不含有近红外光谱，因此，采用深红色的涂料涂布后，只能将灯具中的非深红光吸收，然后将余下的、少量的深红光反射。
进一步地，如果直接使用深红光及近红外光源则能带来更有益的效果。专利文献2(杨风健，杨晓航，一种深红光视力改善装置，CN217219904U)公开了一种深红光视力改善装置，其特征在于本体上设有光筒，光筒内部设有LED光源，可输出2路670nm的深红光，对双眼进行辐照，具有改善视力的有益效果。但需要指出的是，专利文献2所给出的技术方案中，虽然可以获得功率相当的深红光，但同时，光谱完全不含有近红外光谱，整体效果较差。
进一步地，可以在深红光光源中添加近红外光源则能带来更有益的效果。专利文献3(L·林，用于脑的非侵入式神经刺激治疗的系统和装置，CN106413810B)公开了一种发光装置，所述装置的发射光谱中至少包含具有从由近红外波长和可见红光波长构成的一个预选波长，光受体(视锥细胞)对光谱的可见红光区和近红外区中的光敏感，并且能够将这些红光波长和近红外波长的吸收光转换成三磷酸腺苷(ATP)的细胞能量分子。当这些可见红光和近红外波长的光(以低能量水平)进入活细胞(包括神经细胞)时，光能通过调节内部线粒体功能、神经元内信令系统以及氧化还原态来调节细胞的代谢活动(光生物调节)。但需要指出的是，专利文献3所给出的技术方案中，虽然可以获得功率相当的深红光-近红外光，但显而易见的，给每一位需要改善视力的老人购置只具有发射包含670nm到1000nm波段光谱的单一功能的光源并非最优解。
非专利文件3(李有桢，白光LED光源光度色度特性测量与评价，中国海洋大学硕士学位论文，2007年)认为，人眼对深红光非常不敏感。而对于近红外光，人眼显然无法识别。因此，在普通的白光光源中添加适当比例的深红光光谱成分，并不会显著影响白光光源的视觉效果；当然，在普通光源中增加近红外光谱成分，更不会影响白光光源的视觉效果。
因此对于面向改善老年人视力下降的、(至少)包含深红光-近红外光的光源，最为理想的光源，显然是在普通的白光光源中添加可以发出深红光-近红外光的成分或者结构。
鉴于此，进一步的，专利文献4(卢思伯，一种具有修复视网膜的护眼灯，CN215489232U)公开了一种具有修复视网膜功能的护眼灯。其结构包括第一基板、第二基板和第三基板，三种类型的基板上均设置有常规(白光)的LED模组；特别地，第三基板上还设置有红光LED模组。但需要指出的是，专利文献4所给出的技术方案中，虽然可以获得功率相当的深红光，但不含近红外光；另外，由于红光LED模组的驱动电压和白光LED模组的不同，因此需要单独给红光LED模组配置电源，这无疑增加的光源的复杂性和可靠性。
进一步的，专利文献5(吴新，吴一新，徐睿，孙玉民，杨翠云，王帅，石岩，邹细勇，一种全光谱LED照明灯，CN106907582A)公开了一种全光谱LED照明灯，其特征在LED阵列包括白光LED、青光LED和深红光LED；白光LED以蓝光LED激发发射峰值在的黄色荧光粉产生，青光LED以蓝光LED激发发射峰值在/>的青色荧光粉产生，深红光LED以蓝光LED激发发射峰值在/>的深红色荧光粉产生。但需要指出的是，专利文献5虽然克服了专利文献4的技术缺点，但所给出的技术方案中，光源发出的光中不含近红外光。
而专利文献6(张家骅，肖含，张亮亮，吴昊，张霞，近红外荧光粉、制备与应用方法、近红外光源及近红外白光光源制备方法，CN111073644B)中提到：将近红外荧光粉、可见光荧光粉和胶水混合，得到浆料；将浆料涂覆在蓝光LED芯片上，最终可获得得到白光-近红外LED光源。
显然，如果将专利文献5和专利文献6的技术手段相结合，即将蓝光芯片结合可被蓝光激发的深红光荧光粉和可被蓝光激发的近红外荧光粉，即可获得一种包含白光-深红光-近红外光的LED光源，从而在满足日常照明的条件下，光源中所发出的深红光-近红外光会对老年人视力下降起到改善作用。
但需要指出的是，对于蓝光LED激发的白光-深红光-近红外光发光器件，当多种荧光粉(如用于实现白光的黄色荧光粉，深红光荧光粉，及近红外荧光粉)混合后封装于单个器件时，荧光粉之间相互的光吸收难以调控；荧光粉颗粒由于粒径大小和密度的差距导致其在封装胶内的沉降速率不同，最终所封装的器件的光色特性不稳定。因此，较为理想且具备操作性的技术方案显然是蓝光LED结合黄色荧光粉实现白光，再附加一种可以能被蓝关有效激发、同时发射深红光-近红外光的荧光材料，最终得到一种包含白光-深红光-近红外光的LED光源，从而在满足日常照明的条件下，光源中所发出的深红光-近红外光会对老年人视力下降起到改善作用。
为此，专利文献7(乔娟，贾镇，一种深红-近红外发光器件，CN113097403A)公开了一种深红-近红外发光器件，尤其涉及一种基于近红外光转换膜的器件，所述深红-近红外光转换层中包括深红-近红外发光量子点材料，该深红-近红外发光量子点材料的发光光谱覆盖波长范围为650-2000nm，可被波长为500-650nm的光所激发。但需要指出的是，专利文献7中给出的材料虽然可以同时发射深红光-近红外光，但其激发光谱不是蓝光，且材料本身为化学性质不稳定的量子点材料，因此实际应用较为困难。
而专利文献8(邵起越，彭瑾，丁浩，董岩，蒋建清，一种远红及近红外发射氟化物荧光材料及其制备和应用，CN109913214B)公开了一种远红光及近红外发射的氟化物荧光材料，该荧光粉材料的化学表达式为RxAl1-yFx+3:yCr，其中R为Li、Na、K、Rb或者Cs中的至少一种，1≤x≤3，0.005≤y≤0.2。该荧光材料可被蓝光或红光LED芯片激发，但发射波段在700nm～900nm之间，所含的近红外光偏少，且该荧光粉为氟化物结构。相对而言，氟化物并非化学性质稳定的化合物。
进一步的，专利文献9(陈晓霞，刘元红，刘荣辉，薛原，CN110330970A)公开了分子式为aSc2O3·Ga2O3·bR2O的化合物，其中R元素包括Cr、Ni、Fe、Yb、Nd或Er元素中的一种或者两种，0.001≤a≤0.6，0.001≤b≤0.1。该发光材料具有可被波长范围丰富(紫外或紫光或蓝光)的光谱激发而产生宽谱或者多个光谱发光。但需要指出的是，专利文献9中所给出的材料虽然可以同时发射深红光-近红外光，但1000nm左右的近红外光来自窄带发射的Yb、Nd或Er，因此近红外光谱的半高宽较窄(典型的，如其实施例8中所给出的，近红外1000nm处的半高宽为33nm)，显然近红外波段的强度不足，不能满足改善老年人视力下降的需求。
因此，目前的技术方案中，还没有一种可用的深红光-近红外荧光材料，进而封装成特定的光源，用于改善老年人视力下降。
荧光材料在合成过程中，常会采用二次烧结工艺。采用二次烧结工艺，有时是因为初始原料的反应活性/稳定性较差，因此，先在低温下分解，经过二次研磨混合后再进行高温合成反应，合成目标荧光材料。典型的，如专利文献10(余雪，贺全龙，王婷，徐旭辉，邱建备，一种红色荧光粉及其制备方法，CN103450897A)公开了一种化学式为Ca2.95Sn2SiO9:Eu0.05Lix(0≤x≤0.05)的红色荧光粉，其原料为CaCO3、SnO2、SiO2、Eu2O3、Li2CO3和适量的H3BO3。合成分为两步，第一次先在800～1000℃烧结1～4小时；重新研磨后再于1300～1500℃下烧结小时(并未新添加任何原料)。显然对于这种情形，第二次烧结的目的在于合成材料本身。
而专利文献11(陈磊，林金填，吴宇，田琪，黎学文，蔡济隆，近红外荧光粉及其制备方法、发光装置，CN112322283A)公开了为一种化学式为A1-yMgM10-x-zRxO17-xNx:yEu2+，zCr3+的荧光材料，其中，A位包括Ca、Sr、Ba中的至少一种，M位包括Al、Ga、Sc中的至少一种，R位包括Si、Ge、Sn中的至少一种，0≤y≤0.05，0≤x≤3，0.01≤z≤0.1。该荧光材料也采用二次烧结工艺，第一次烧结处理的条件包括：温度为1200℃～1600℃，含有氢气的混合气氛下，烧结4～6小时；所述第二次烧结处理的条件包括：温度为1500℃～1800℃，含有氢气的混合气氛下，烧结4～6小时。该专利文献采用二次烧结工艺，其目的在于第二次烧结过程中会添加新的原料，而第二次烧结后才能获得其所公开的化学组成。
二次烧结的另外一种情形，是为了获得更好的发光强度。如专利文献12(何锦华，符义兵，梁超，滕晓明，一种深红色荧光粉及其制备方法，CN102585812A)公开了一种化学式为Mg4-x-yGO5.5J:MnX，Ry，G为Si、Ge、Sn，J是F、Cl，R是Li、Bi、Pr、Na和K，0.005≤x≤0.1,0.0005≤y≤0.05，通过二次烧结方式合成该荧光材料，第一次烧结的条件是：空气气氛/1100℃-1250℃/4-8小时，第二次烧结的条件是：空气气氛/1900℃-1100℃/1-4小时。依据化学反应热力学的一般原理，因为第一次的烧结温度比第二次的高，显然第一次烧结时已将样品合成，样品的发光性质已确定，第二次烧结的意义在于修复/消除第一次烧结过程中荧光材料颗粒表面或者内部的缺陷，从而进一步提升样品的发光强度。
如上分析目前任旧缺乏一种(可被蓝光有效激发的)用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料；荧光材料材料采用二次烧结工艺，通常在于通过第二次烧结获得所公开的化学组成，或者提升所合成荧光材料的发光强度，对于光谱形状(发光峰的数量、光谱的展宽)的改变还未有公开。
发明内容
为了克服现有技术中缺乏(单一材料实现)深红光-近红外光缺乏的问题，本发明的第一目的是提供一种用于改善老年人视力的深红光-近红外光荧光材料。所述一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料的化学通式为：Ba3-xEuxCu3Sc4O12，其中，0<x≤0.1。在蓝光激发下，该深红光-近红外光荧光材料可产生发射波长范围介于550～1480nm、发射光谱存在两个峰且峰值波长分别位于约680nm和约1010nm附近。优选的，所述用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料的化学通式中，x＝0.05。
本发明的第二目的是提供一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料的制备方法。所述制备方法包括：a)将Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体混合，在还原气氛下，进行高温固相反应，得到一种前驱体；
b)将前驱体重新研磨混合后，在空气气氛下，进行高温固相反应，得到一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料。具体的，Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体摩尔比为(3-x)︰x︰3︰4，所得深红光-近红外光荧光材料的化学通式为：Ba3- xEuxCu3Sc4O12，其中，0<x≤0.1。
本发明还提供一种发光装置，所述发光装置包含了激发光源及荧光材料，所述荧光材料包含所述深红光-近红外光荧光材料或所述深红光-近红外光荧光材料和Y3Al5O12:Ce3+黄色荧光材料。所述激发光源优选为蓝光激光二极管。
具体方案如下：
一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料，所述用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料的化学通式为：Ba3-xEuxCu3Sc4O12，其中，0<x≤0.1。
进一步的，所述用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料的化学通式中，x＝0.05；
任选的，所述用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料的制备方法包括：a)将Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体混合，在还原气氛下，进行高温固相反应，得到一种前驱体；b)将前驱体重新研磨混合后，在空气气氛下，进行高温固相反应，得到一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料。优选的，步骤a)中，高温固相反应的温度为1000～1100℃，高温固相反应的时间为4～10h，还原气氛为氨气或氮氢混合气体；优选的，在步骤b)中，高温固相反应的温度为900～1000℃，高温固相反应的时间为4～10h。
进一步的，在蓝光激发下，所述用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料产生发射波长范围介于550～1480nm、发射光谱存在两个峰且峰值波长分别位于约680nm和约1010nm附近。
本发明还提供所述用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料的制备方法，包括：a)将Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体混合，在还原气氛下，进行高温固相反应，得到一种前驱体；b)将前驱体重新研磨混合后，在空气气氛下，进行高温固相反应，得到一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料。
进一步的，所述Ba前驱体选自Ba的碳酸盐、Ba的草酸盐和Ba的硝酸盐中的至少一种；
任选的，所述Eu前驱体选自Eu的氧化物；
任选的，所述Cu前驱体选自Cu的碱式碳酸盐盐、Cu的氧化物、Cu的草酸盐和Cu的硝酸盐中的至少一种；
任选的，所述Sc前驱体为Sc的氧化物；
任选的，所述Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体的纯度均不低于99.5wt％。
任选的，所述Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体摩尔比为(3-x)︰x︰3︰4，所得深红光-近红外光荧光材料的化学通式为：Ba3-xEuxCu3Sc4O12，其中，0<x≤0.1。
进一步的，所述步骤a)中，高温固相反应的温度为1000～1100℃，高温固相反应的时间为4～10h，还原气氛为氨气或氮氢混合气体；所述步骤b)中，高温固相反应的温度为900～1000℃，高温固相反应的时间为4～10h。
任选的，所述步骤a)中，还原气氛为氨气或氮氢混合气，优选的，氮气氢气混合气中氢气的体积含量为10～25％。
本发明还保护一种发光装置，所述发光装置包含激发光源及荧光材料，所述激发光源为蓝光LED芯片，所述荧光材料包含所述深红光-近红外光荧光材料或所述深红光-近红外光荧光材料和Y3Al5O12:Ce3+黄色荧光材料的组合；所述荧光材料被所述蓝光LED芯片激发而至少发射出深红光-近红外光。
有益效果
本发明提供了一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料和合成方法及应用。所述深红光-近红外光荧光材料的化学组成为Ba3-xEuxCu3Sc4O12，其中，0<x≤0.1；在蓝光激发下，该深红光-近红外光荧光材料可产生发射波长范围介于550～1480nm、发射光谱存在两个峰且峰值波长分别位于约680nm和约1010nm附近。与现有技术相比，本发明所制备的用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料具有全新的化学组成，能被蓝光激发而发射深红光-近红外光，从而使该发光材料应用于有益于眼部健康的光源。
附图说明
图1为本发明对比例1中得到的发光材料的发射光谱图；
图2为本发明对比例9中得到的发光材料的发射光谱图；
图3为本发明实施例6中得到的发光材料的发射光谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
所述一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料的化学通式如下：
Ba3-xEuxCu3Sc4O12，
其中，0<x≤0.1。在本发明提供的一些实施例中，所述x优选为0.005；在本发明提供的一些实施例中，所述x优选为0.01；在本发明提供的一些实施例中，所述x优选为0.02；在本发明提供的一些实施例中，所述x优选为0.03；在本发明提供的一些实施例中，所述x优选为0.04；在本发明提供的一些实施例中，所述x优选为0.05；在本发明提供的一些实施例中，所述x优选为0.06；在本发明提供的一些实施例中，所述x优选为0.07；在本发明提供的一些实施例中，所述x优选为0.08；在本发明提供的一些实施例中，所述x优选为0.09；在本发明提供的另一些实施例中，所述x优选为0.1。
所述一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料的制备方法的具体步骤如下：
a)将Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体混合，在还原气氛下，进行高温固相反应，得到一种前驱体；b)将前驱体重新研磨混合后，在空气气氛下，进行高温固相反应，得到一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料。
所述步骤a)中，Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体摩尔比为(3-x)︰x︰3︰4，所得材料的化学通式为Ba3-xEuxCu3Sc4O12，其中，0<x≤0.1。
所述步骤a)中，Ba前驱体为本领域熟知的包含Ba的化合物即可，并无特殊的限制，本发明中优选为Ba的碳酸盐、Ba的草酸盐和Ba的硝酸盐中的至少一种，更优选为Ba的碳酸盐(即碳酸钡)；Eu前驱体选自Eu的氧化物(即氧化铕)；Cu前驱体选自Cu的碱式碳酸盐、Cu的氧化物、Cu的草酸盐和Cu的硝酸盐中的至少一种，更优选为Cu的碱式碳酸盐(即碱式碳酸铜)；Sc前驱体选自Sc的氧化物(即氧化钪)。
所述Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体的纯度均不低于99.5％，纯度越高，得到的发光材料的杂质越少。
所述步骤a)中还原气氛为本领域技术人员熟知的干燥气氛即可，并无特殊的限制，本发明中优选为氮气氢气混合气。
所述步骤a)中高温固相反应的温度优选为1000～1100℃，气氛为氮气氢气混合气，在本发明提供的一些实施例中，所述高温固相反应的温度优选为1050℃。
所述步骤a)中高温固相反应的时间优选为4～10h，更优选为5～8h；在本发明提供的一些实施例中，所述高温固相反应的时间优选为6h。
所述步骤b)中高温固相反应的温度优选为900～1000℃，气氛为空气气氛，在本发明提供的一些实施例中，所述高温固相反应的温度优选为950℃。
所述步骤b)中高温固相反应的时间优选为4～10h，更优选为5～8h；在本发明提供的一些实施例中，所述高温固相反应的时间优选为6h。
所述高温固反应相优选在高温炉内进行。实施反应后，随炉冷却至室温，即可得到一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料。
本发明采用高温固相反应，成功制备一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料。
所述的由一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料制作的发光装置，该装置至少包含激发光源及荧光材料。所述激发光源为蓝光LED芯片，所述荧光材料包一种化学式为Ba3-xEuxCu3Sc4O12(其中，0<x≤0.1)、且可用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料；或者，所述荧光材料包一种化学式为Ba3-xEuxCu3Sc4O12(其中，0<x≤0.1)、且可用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料与Y3Al5O12:Ce3+黄色荧光材料。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种用于改善老年人视力下降的深红光-近红外光荧光材料和器件进行详细描述。
以下对比例和实施例中所用的试剂均为市售。
下述对比例和实施例中采用的氮气氢气混合气氛中，氢气体积含量为20％。
对比例和实施例中采用的Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体仅为示例，并不构成对前驱体原料的限制，前驱体的纯度均不低于99.5wt％。
对比例1
本对比例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba3Cu3Sc4O12。以BaCO3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba3Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、空气气氛中烧结6h，待冷却后，即可获得材料名义化学组成为Ba3Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，对比例1制得材料在450nm蓝光的激发下不发光。
对比例2
本对比例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba3Cu3Sc4O12。以BaCO3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba3Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在950℃、空气气氛中烧结6h，待冷却后，即可获得材料名义化学组成为Ba3Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，对比例2制得材料在450nm蓝光的激发下不发光。
对比例3
本对比例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba3Cu3Sc4O12。以BaCO3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba3Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、氮气氢气混合气氛中烧结6h，待冷却后，即可获得材料名义化学组成为Ba3Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，对比例3制得材料在450nm蓝光的激发下不发光。
对比例4
本对比例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba3Cu3Sc4O12。以BaCO3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba3Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在950℃、氮气氢气混合气氛中烧结6h，待冷却后，即可获得材料名义化学组成为Ba3Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，对比例4制得材料在450nm蓝光的激发下不发光。
对比例5
本对比例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba3Cu3Sc4O12。以BaCO3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba3Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在950℃、空气气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料再次于空气气氛中、1050℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba3Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，对比例5制得材料在450nm蓝光的激发下不发光。显然对比例5中，二次烧结并没有呈现出新增加材料的发光，或者提升材料发光强度的效果。
对比例6
本对比例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba3Cu3Sc4O12。以BaCO3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba3Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在950℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料再次于还原气氛中、1050℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba3Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，对比例6制得材料在450nm蓝光的激发下不发光。显然对比例6中，二次烧结并没有呈现出新增加材料的发光，或者提升材料发光强度的效果。
对比例7
本对比例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba3Cu3Sc4O12。以BaCO3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba3Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在950℃、空气气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于还原气氛中、1050℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba3Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，对比例7制得材料在450nm蓝光的激发下不发光。显然对比例7中，二次烧结并没有呈现出新增加材料的发光，或者提升材料发光强度的效果。
对比例8
本对比例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba3Cu3Sc4O12。以BaCO3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba3Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、空气气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于还原气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba3Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，对比例8制得材料在450nm蓝光的激发下不发光。显然对比例8中，二次烧结并没有呈现出新增加材料的发光，或者提升材料发光强度的效果。
对比例9
本对比例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.95Eu0.05Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.95Eu0.05Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、空气气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于还原气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.95Eu0.05Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，对比例9制得材料在450nm蓝光的激发下，发射光谱主峰大致位于650nm左右。
对比例10
本对比例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.95Eu0.05Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.95Eu0.05Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料再于还原气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.95Eu0.05Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，对比例10制得材料在450nm蓝光的激发下，发射光谱主峰大致位于650nm左右，发光强度较对比例9有所提高。显然对比例10中，两次次烧结都采用了相同还原气氛，能在一定程度上提升材料的发光强度。
实施例1
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.995Eu0.005Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.995Eu0.005Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.995Eu0.005Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例1制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别672nm和约998nm左右。而且，在实施例1中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
实施例2
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.99Eu0.01Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.99Eu0.01Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.99Eu0.01Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例2制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别676nm和约1000nm左右。而且，在实施例2中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
实施例3
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.98Eu0.02Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.98Eu0.02Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.98Eu0.02Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例3制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别676nm和约1003nm左右。而且，在实施例3中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
实施例4
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.97Eu0.03Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.97Eu0.03Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.97Eu0.03Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例4制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别679nm和约1007nm左右。而且，在实施例4中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
实施例5
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.96Eu0.04Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.96Eu0.04Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.96Eu0.04Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例5制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别680nm和约1010nm左右。而且，在实施例5中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
实施例6
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.95Eu0.05Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.95Eu0.05Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.95Eu0.05Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例6制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别680nm和约1010nm左右。而且，在实施例6中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
实施例7
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.94Eu0.06Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.94Eu0.06Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.94Eu0.06Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例7制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别680nm和约1011nm左右。而且，在实施例7中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
实施例8
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.93Eu0.07Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.93Eu0.07Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.93Eu0.07Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例8制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别682nm和约1012nm左右。而且，在实施例8中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
实施例9
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.92Eu0.08Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.92Eu0.08Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.92Eu0.08Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例9制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别686nm和约1012nm左右。而且，在实施例9中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
实施例10
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.91Eu0.09Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.91Eu0.09Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.91Eu0.09Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例10制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别689nm和约1015nm左右。而且，在实施例10中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
实施例11
本实施例所述的材料，其包含的化合物的化学式为：Ba2.9Eu0.1Cu3Sc4O12。以BaCO3、Eu2O3、CuCO3·Cu(OH)2和Sc2O3为原料，按照其成分为Ba2.9Eu0.1Cu3Sc4O12的化学计量比准确称取所述原料，在1050℃、还原气氛中烧结6h，待冷却后，重新研磨所获得的材料，然后将获得原料于空气气氛中、950℃下烧结6h，即可获得材料名义化学组成为Ba2.9Eu0.1Cu3Sc4O12。使用荧光光谱仪测量所得发光材料的发射光谱，发射光谱主峰位置见表1。从表1可以看出，实施例11制得材料在450nm蓝光的激发下，存在两个发射峰，分别690nm和约1015nm左右。而且，在实施例11中，与对比例9和10相比，通过先还原气氛后氧化气氛的二次烧结，使得样品呈现了全新的发光现象。
表1材料发射光谱数据表
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种用于改善老年人视力的深红光-近红外光荧光材料，其特征在于，所述荧光材料的化学通式为：Ba3-xEuxCu3Sc4O12，其中，0<x≤0.1。
2.根据权利要求1所述的用于改善老年人视力的深红光-近红外光荧光材料，其特征在于：所述用于改善老年人视力的深红光-近红外光荧光材料的化学通式中，x＝0.04～0.08。
3.如权利要求1或2所述的用于改善老年人视力的深红光-近红外光荧光材料，其特征在于：在蓝光激发下，该深红光-近红外光荧光材料可产生发射波长范围介于550～1480nm、发射光谱存在两个峰且峰值波长分别位于680nm和1010nm。
4.如权利要求1所述的用于改善老年人视力的深红光-近红外光荧光材料的合成方法，其特征在于包括以下步骤：
a)将Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体混合，在还原气氛下，进行高温固相反应，得到一种前驱体；
b)将前驱体重新研磨混合后，在空气气氛下，进行高温固相反应，得到一种用于改善老年人视力的深红光-近红外光荧光材料。
5.如权利要求4所述的深红光-近红外光荧光材料的合成方法，其特征在于在步骤a)中，所述Ba前驱体选自Ba的碳酸盐、Ba的草酸盐和Ba的硝酸盐中的至少一种；所述Eu前驱体选自Eu的氧化物；所述Cu前驱体选自Cu的碱式碳酸盐、Cu的氧化物、Cu的草酸盐和Cu的硝酸盐中的至少一种；所述Sc前驱体选自Sc的氧化物；所述Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体的纯度均不低于99.5％；所述Ba前驱体、Eu前驱体、Cu前驱体和Sc前驱体摩尔比为(3-x)︰x︰3︰4，所得深红光-近红外光荧光材料的化学通式为：Ba3-xEuxCu3Sc4O12，其中，0<x≤0.1。
6.如权利要求4所述的深红光-近红外光荧光材料的合成方法，其特征在于：在步骤a)中，所述高温固相反应的温度为1000～1100℃，高温固相反应的时间为4～10h。
7.如权利要求4所述的深红光-近红外光荧光材料的合成方法，其特征在于：在步骤a)中，所述还原气氛为氨气或氮氢混合气体。
8.如权利要求4所述的深红光-近红外光荧光材料的合成方法，其特征在于：在步骤b)中，所述高温固相反应的温度为900～1000℃，高温固相反应的时间为4～10h。
9.一种发光装置，其特征在于：所述发光装置包含激发光源及荧光材料，所述激发光源为蓝光LED芯片，所述荧光材料包含权利要求1所述的一种用于改善老年人视力的深红光-近红外光荧光材料，所述荧光材料被所述蓝光LED芯片激发而发射深红光-近红外光。
10.如权利要求9所述的一种发光装置，其特征在于：所述荧光材料包含Y3Al5O12:Ce3+黄色荧光材料和权利要求1所述的一种用于改善老年人视力的深红光-近红外光荧光材料。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6231998B1 (en) * | 1999-05-04 | 2001-05-15 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Thermal barrier coating |
| CN101268211A (zh) * | 2005-09-20 | 2008-09-17 | 出光兴产株式会社 | 溅射靶、透明导电膜及透明电极 |
| WO2018220168A2 (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-06 | Nexdot | Ink comprising encapsulated nanoparticles |
| JP2021027344A (ja) * | 2019-07-31 | 2021-02-22 | 京セラ株式会社 | 半導体製造装置用部材およびそれを用いた半導体製造装置 |
| CN112646576A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 厦门大学 | 一种超宽光谱近红外荧光材料、近红外荧光陶瓷及制备方法和装置 |
| CN113191208A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-30 | 湖北工业大学 | 一种用于遥感图像实例分割的特征提取方法和计算机设备 |
| CN115200735A (zh) * | 2021-06-01 | 2022-10-18 | 南京航空航天大学 | 一种基于中空无机磷光小球的高温空间温度压力场联合测试方法 |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6231998B1 (en) * | 1999-05-04 | 2001-05-15 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Thermal barrier coating |
| CN101268211A (zh) * | 2005-09-20 | 2008-09-17 | 出光兴产株式会社 | 溅射靶、透明导电膜及透明电极 |
| WO2018220168A2 (en) * | 2017-06-02 | 2018-12-06 | Nexdot | Ink comprising encapsulated nanoparticles |
| JP2021027344A (ja) * | 2019-07-31 | 2021-02-22 | 京セラ株式会社 | 半導体製造装置用部材およびそれを用いた半導体製造装置 |
| CN112646576A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 厦门大学 | 一种超宽光谱近红外荧光材料、近红外荧光陶瓷及制备方法和装置 |
| CN113191208A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-30 | 湖北工业大学 | 一种用于遥感图像实例分割的特征提取方法和计算机设备 |
| CN115200735A (zh) * | 2021-06-01 | 2022-10-18 | 南京航空航天大学 | 一种基于中空无机磷光小球的高温空间温度压力场联合测试方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Dominant ferromagnetism in the spin-1/2 half-twist ladder 334 compounds, Ba3Cu3In4O12 and Ba3Cu3Sc4O12;S E Dutton等;《JOURNAL OF PHYSICS: CONDENSED MATTER》;第24卷;第166001-1-166001-8页 * |
| 长余辉发光材料在应急疏散标识中的应用形态;温芳等;《化工进展》;第41卷;第282-292页 * |
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