一種Cr摻雜的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的近紅外長余輝發(fā)光材料及制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及納米近紅外長余輝發(fā)光材料，特別涉及一種Cr摻雜的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的近紅外長余輝發(fā)光材料及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光學成像以光子作為信息源，代表了一個快速延伸的領域并被直接應用于藥理學、分子細胞生物學和診斷學。但是這種技術(shù)仍然存在許多局限性，尤其是在體內(nèi)光照時產(chǎn)生的組織自發(fā)熒光和在短波激發(fā)光照射下的弱的組織滲透性。為了克服這些困難，科學家研宄了一系列無機發(fā)光材料，發(fā)射光是在近紅外區(qū)域(NIR)，分子發(fā)射近紅外光(700-1100nm)，可以用于活體分子目標的探測，因為生物體血液和組織在這個波長范圍內(nèi)是相對透明的，從而減少了體內(nèi)背景干擾造成的難題。但是由于不少熒光材料的激發(fā)光都是位于短波長區(qū)域，這樣就既不便于激發(fā)熒光材料，更不便于觀察現(xiàn)象。因此有不少的研宄人員提出用近紅外的長余輝材料來替代普通的熒光材料，從而實現(xiàn)在體外激發(fā)，注射到體內(nèi)之后仍然存在的余輝依然可以用來做生物的熒光標記。近紅外熒光標記物由于其發(fā)光位于近紅外光區(qū)，而生物分子在該光區(qū)沒有發(fā)光，沒有光譜重疊造成的干擾，檢測背景較低，近紅外熒光標記物可使用較短波長的可見光或近紫外光激發(fā)，光譜的斯托克斯位移大，這有助于避免激發(fā)光散射的影響從而獲得較高的靈敏度。此外，生物活體組織中的成份對近外光吸收很少，近紅外光在生物組織中穿透深度大，可以在深層組織產(chǎn)生光信號，而對組織本身幾乎沒有影響，這有助于獲得更多生物體的信息。因此，近紅外熒光標記物成為當前一個研宄熱點。長余輝材料用作成像，可以很好的去除非特異性成像特來的背底。以前的長余輝材料主要集中在可見光區(qū)域，用作夜視材料。近紅外區(qū)域的長余輝材料發(fā)展及其緩慢，進而限制了長余輝材料在生物成像方面的應用。因此大力發(fā)展近紅外長余輝材料才能進一步促進醫(yī)學成像、腫瘤治療等的發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種Cr摻雜的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的近紅外長余輝發(fā)光材料，發(fā)射帶位于650-850納米，發(fā)射峰位于760納米，余輝時間長達100分鐘。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供上述Cr摻雜的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的近紅外長余輝發(fā)光材料的制備方法，制備工藝簡單，易于大規(guī)模技術(shù)推廣。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]一種Cr摻雜的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的近紅外長余輝發(fā)光材料，基體材料為ABO3,所述A為Ca、Sr或Ba ;所述B為Sn或Ti ;所述基體材料中摻雜0.001?5mol%的Cr3+。
[0007]所述基體材料中還摻雜O?20mol %的Bi3+。
[0008]單摻雜Cr3+的AT1 3的制備方法包括以下步驟:
[0009](I)稱量物料:分別稱量含A化合物、含Ti化合物、含Cr化合物；
[0010](2)物料經(jīng)研磨混勻后在還原性氣氛中600?900°C預燒I?3小時后取出，再次研磨后，在還原性氣氛中于1300?1450°C燒制2?5小時。
[0011]所述還原性氣氛為由體積百分比為5%的HjP體積百分比為95% N2組成。
[0012]Cr3+和Bi 3+共摻雜的AT1 3的制備方法包括以下步驟:
[0013](I)稱量物料:分別稱量含A化合物、含Ti化合物、含Cr化合物、含Bi化合物；
[0014](2)物料經(jīng)研磨混勻后在空氣中600?900°C預燒I?3小時后取出，再次研磨后，在空氣中于1300?1450°C燒制2?5小時。
[0015]單摻雜Cr3+的ASnO 3的制備方法包括以下步驟:
[0016](I)稱量物料:分別稱量含A化合物、含Sn化合物、含Cr化合物；
[0017](2)物料經(jīng)研磨混勻后在還原性氣氛600?900°C預燒I?3小時后取出，再次研磨后，在還原性氣氛中于1350?1500°C燒制2?5小時。
[0018]Cr3+和Bi 3+共摻雜的ASnO 3的制備方法包括以下步驟:
[0019](I)稱量物料:分別稱量含A化合物、含Sn化合物、含Cr化合物、含Bi化合物；
[0020](2)物料經(jīng)研磨混勻后在空氣中600?900°C預燒I?3小時后取出，再次研磨后，在空氣中于1350?1500°C燒制2?5小時。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0022](I)本發(fā)明的Cr摻雜的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的近紅外長余輝發(fā)光材料，3價Cr離子由于其卓越的長余輝發(fā)光性能得到了廣泛的重視，而鈦酸鈣基質(zhì)材料由于其本身的高的載流子迀移速率被廣泛用于太陽能電池。但是由于Cr在鈦酸鈣中主要以4價形式存在，占據(jù)了 Ti原子的八面體位置。因此很難得到3價Cr的長余輝發(fā)光，Bi的摻入能夠有效的穩(wěn)定3價Cr，增大3價Cr離子的含量，從而有效的提高3價Cr的長余輝發(fā)光。
[0023](2)本發(fā)明的Cr摻雜的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的近紅外長余輝發(fā)光材料，Bi離子占據(jù)了 Ca離子的晶格位置，由于其不等價替代也能夠促進大量新的缺陷的產(chǎn)生，有利于延長長余輝發(fā)光
[0024](3)本發(fā)明的制備方法簡單、取材原料廉價，易于大規(guī)模推廣。
【附圖說明】
[0025]圖1(a)為本發(fā)明的實施例1制備的樣品的余輝光譜曲線圖。
[0026]圖1(b)為本發(fā)明的實施例1制備的樣品的長余輝衰減曲線圖。
[0027]圖2(a)為本發(fā)明的實施例2制備的樣品的余輝光譜曲線圖。
[0028]圖2(b)為本發(fā)明的實施例2制備的樣品的長余輝衰減曲線圖。
[0029]圖3(a)為本發(fā)明的實施例3制備的樣品的余輝光譜曲線圖。
[0030]圖3(b)為本發(fā)明的實施例3制備的樣品的長余輝衰減曲線圖。
[0031]圖4(a)為本發(fā)明的實施例4制備的樣品的余輝光譜曲線圖。
[0032]圖4(b)為本發(fā)明的實施例4制備的樣品的長余輝衰減曲線圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0034]實施例1
[0035]本實施例的單摻雜Cr3+的CaT1 3的近紅外長余輝發(fā)光材料的制備方法如下:
[0036]按照以下成分:基體為CaTi03;Cr 3+的摻雜量為0.0Olmol % ;分別稱取氧化鈦、碳酸鈣、氧化鉻(Cr2O3),經(jīng)研磨混勻后在還原性氣氛(5% (體積百分比)H2+95% (體積百分比)N2)