随着科学技术的发展,特别生命科学技术的发展,人们对近红外（NIR）发光材料的兴趣日益增长。NIR用于生物成像时,具有较深的组织穿透深度,自体荧光低,背散射少等优点而成为生物光学成像领域的新宠。NIR长余辉材料是指在激发光源停止之后,仍然能够发射NIR光并持续一段时间的材料。人们可先在生物体外将NIR材料激发之后再将材料注射到生物体内,借助材料持续发射的NIR光进行相应的生物研究。Cr³⁺离子常常作为NIR长余辉材料的激活离子,并且相关研究取得瞩目的进展。已有文献报道Cr³⁺掺长余辉材料的余辉时间长达360 h。有关Cr³⁺掺体系的长余辉材料通常是含镓材料,比如Zn₃Ga₂Ge₃O₁₀,ZnGa₂O₄,Ca₃Ga₂Ge₃O₁₂。为了满足人们对NIR长余辉材料的需要,拓宽Cr³⁺掺NIR长余辉材料的种类,也为了更好地研究Cr³⁺掺NIR长余辉材料余辉产生机制提供新的参考物,寻找新型非镓体系Cr³⁺掺NIR长余辉材料显得尤为重要。本文以SrCO₃、CaCO₃、MgO、WO₃、Cr（NO₃）₃?9H₂O、Nd₂O₃、Yb₂O₃为原料,通过高温固相法合成了Sr₂MgWO₆:Cr³⁺,Nd³⁺/Yb³⁺和（Sr,Ca）₂MgWO₆:Cr³⁺,Yb³⁺系列荧光粉样品。实验结果显示,Sr₂MgWO₆:Cr³⁺荧光粉在NIR（700–1000 nm）具有强的宽谱发射。当Cr³⁺的掺杂量为0.4%时,材料表现出最强的NIR发射,其强度为之前报道的Ca₂MgWO₆:Cr³⁺强度的近3倍。同时,该材料还表现出优良的长余辉性能,当Cr³⁺掺入量为0.1%时,材料的长余辉效果持续11000 s.共掺Nd³⁺之后,材料的发射光谱向第二生物窗口拓展。在Cr³⁺的特征吸收波长激发下观察Nd³⁺的特征发射带,说明Cr³⁺,Nd³⁺之间存在能量传递。同时激发光谱和荧光寿命进一步证实了Cr³⁺,Nd³⁺之间的能量传递,并且能量传递的方式是通过F?rster共振能量转移（FRET）进行的。共掺Yb³⁺之后,Cr³⁺,Yb³⁺之间的能量传递也在荧光光谱、激发光谱中体现。少量Yb³⁺（1%–4%）的掺入并不会导致新相的生成,大量掺入Yb³⁺（>4%）将会导致新相的生成,并且随着Yb³⁺掺入量的增加,新相含量增加。有趣的是,掺入适量的Yb³⁺能增强Sr₂MgWO₆:Cr³⁺材料的长余辉效果,我们对这个现象进行了详细的研究。通过热释光谱和XRD图谱分析,我们认为是适量Yb³⁺离子掺入产生的新相使材料的缺陷增多,从而得到更持久的长余辉效果。Sr₂MgWO₆:Cr³⁺,Nd³⁺/Yb³⁺材料在NIR区具有强的荧光同时还有持久的长余辉效果,其发射带位于生物组织通透窗口,有望替代含镓材料成为新的一类可应用于生物成像的NIR材料。