一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉及其应用

本发明涉及无机发光材料，具体涉及一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉及其应用。

背景技术：

1、传统的光学防伪技术有各种各样的，例如光学码、光学标签、光学变色材料等。这些技术应用于各种领域上，例如货币、票据、证件、食品、药品、化妆品等，挽救了无数的经济损失甚至保护了我们的生命安全。

2、但随着科学技术的进步和防伪技术的不断发展，传统的光学防伪技术已不能完全满足需要，市场上各种防伪材料制备技术逐渐被宣传，神秘的光学防伪逐渐被高科技防伪手段打破。因此，人们正在研究新的光学防伪技术，例如基于纳米结构的光学防伪技术、基于光子晶体的光学防伪技术等，以进一步提高产品的安全性和可靠性。在众多防伪技术中，光谱防伪技术因其防伪信息含量最大，假冒产品不可能拥有与真品完全相同的光谱信息，是防伪技术的重点发展方向。

3、在稀土发光防伪技术中，稀土元素通常与高分子材料等材料结合，制成各种形状的标记和标签。这些标记和标签可以具有不同的光谱特性，因此可以在特定的光源下产生特定的发光谱线，从而实现防伪的目的。此外，稀土元素的发光谱线通常非常稳定，不受环境和时间的影响，因此具有较高的防伪性和持久性。但是目前制备的稀土发光防伪材料还比较少，急需叩待解决。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题就是提供一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉及其应用，所述荧光粉的化学组成为：lu2(1-x)tm2xcainga3zro12，其中0≤x＜1，产品结晶性完好，发光亮度高，荧光寿命短，可应用于紫外led芯片激发的蓝光转换材料和口腔光固化领域。

2、采用的技术方案为：

3、一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉，所述荧光粉的化学组成表示式为：lu2(1-x)tm2xcainga3zro12，其中0≤x＜1；所述荧光粉被350～370nm之间的紫外光激发，发射峰为位于430～475nm之间的蓝光。

4、优选的，所述荧光粉的制备方法，包括如下步骤：

5、(1)按化学组成分别称取含有镥、铥、钙、铟、镓和锆元素的原料，其化学计量比为2-2x：2x：1：1：3：1，其中0≤x＜1；

6、(2)将称量好的原料充分研磨、混合均匀，放入反应容器中；

7、(3)在空气气氛中进行烧结，后冷却到室温，研磨即得目标荧光粉。

8、优选的，烧结过程中，以3～7℃/min的速率从室温升温至1100～1250℃，达到目标温度后保持恒温。

9、优选的，保持恒温的时间为3～4h。

10、优选的，所述荧光粉在x-射线辐照结束后发光仍能持续。

11、优选的，余辉发光时间为5s。

12、上述的一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉在口腔光固化、高能射线探测及发光防伪识别、紫外led芯片激发的蓝光转换材料等领域的应用。

13、本发明提出的镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉中存在合适深度的陷阱，在x-射线辐照结束后陷阱中的能量能够逐渐释放给tm3+，进而得到蓝光长余辉发光。

14、本发明的镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉利用tm3+在体系中的特殊格位环境，适宜的晶体场强度使得掺杂在lu3+格位上的tm3+离子表现强的蓝光发射。

15、与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

16、(1)本发明的镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉在温度低至1100℃条件下经一步烧结，仅需反应3～4h成相，相较于传统铝、硅基的石榴石同构体系而言，其固相合成的反应温度大幅度下降，合成时间短，且合成过程无特定压强、气氛要求，具有制备过程简便、所需能耗低等优点。

17、(2)本发明得到的产品结晶性完好，发光亮度高，荧光寿命短，被350～370nm之间的紫外光激发，发射峰为位于430～475nm之间的蓝光，可用于紫外led芯片激发的蓝光转换材料及口腔光固化领域。

18、(3)本发明镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉在x-射线辐照结束后发光仍能持续，余辉发光时间为5s，可用于高能射线探测及发光防伪识别领域。

技术特征：

1.一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉，其特征在于，所述荧光粉的化学组成表示式为：lu2(1-x)tm2xcainga3zro12，其中0≤x＜1；所述荧光粉被350～370nm之间的紫外光激发，发射峰为位于430～475nm之间的蓝光。

2.根据权利要求1所述的一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉，其特征在于，所述荧光粉的制备方法，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉，其特征在于，所述含有镥元素的原料选自氧化镥、草酸镥、碳酸镥和硝酸镥中的一种或多种的混合；

4.根据权利要求2所述的一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉，其特征在于，烧结过程中，以3～7℃/min的速率从室温升温至1100～1250℃，达到目标温度后保持恒温。

5.根据权利要求4所述的一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉，其特征在于，保持恒温的时间为3～4h。

6.根据权利要求2所述的一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉，其特征在于，所述荧光粉在x-射线辐照结束后发光仍能持续。

7.根据权利要求6所述的一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉，其特征在于，余辉发光时间为5s。

8.如权利要求1-7所述的一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉在口腔光固化、高能射线探测及发光防伪识别、紫外led芯片激发的蓝光转换材料领域的应用。

技术总结本发明涉及无机发光材料技术领域，具体涉及一种镥钙铟镓锆石榴石基蓝光荧光粉及其应用。所述荧光粉的化学组成表示式为：Lu<subgt;2(1‑x)</subgt;Tm<subgt;2x</subgt;CaInGa<subgt;3</subgt;ZrO<subgt;12</subgt;，其中0≤x＜1；合成所述荧光粉，仅需反应3～4h成相，且合成过程无特定压强、气氛要求，具有制备过程简便、所需能耗低等优点，得到的产品结晶性完好，发光亮度高，荧光寿命短。所述荧光粉被350～370nm之间的紫外光激发，发射峰为位于430～475nm之间的蓝光，可用于口腔光固化和紫外LED芯片激发的蓝光转换材料领域；在X‑射线辐照结束后发光仍能持续，余辉发光时间为5s，可应用于高能射线探测及发光防伪识别领域。技术研发人员：张海兵,郑莹莹受保护的技术使用者：广州医科大学附属口腔医院（广州医科大学羊城医院）技术研发日：技术公布日：2024/5/12