长余辉材料是一类能够储存光辐射能量,然后通过缓慢释放可见光的形式的储存能量的材料。对于稀土长余辉材料的研究,可追溯到20世纪中期。而近红外长余辉材料作为一类新型的发光材料,现研发的种类仍十分稀少。当它应用于生物体组织后,具有以下方面优点:（1）在近红外光区激发和发光,能有效的透过生物体组织;（2）材料的发光区域分别与第一生物窗口（650⁹50 nm）和第二窗口（1000¹400 nm）相吻合;（3）材料具有的独特长余辉效应,可实时观察生物体组织的变化过程。目前,随着医学精密仪器设备的不断发展,光学成像的发展仍有一定的局限。由于近红外长余辉的在生物组织成像方面的优点,近红外余辉材料有望在光学成像方面有更进一步的突破。本文旨在寻找性质稳定,近红外区域光学匹配的近红外长余辉材料,用做生物分析应用中。主要内容为:以CaCO₃、GeO₂、Ga₂O₃、Cr₂O₃为原料,通过高温固相法合成了Ca3Ga2Ge3O12:Cr³⁺荧光粉样品。实验结果显示,在温度为1150°C下煅烧8 h掺杂一定量Cr³⁺离子的Ca3Ga2Ge3O12,可得到在可见光区红光区域有强烈发射的样品。掺杂适量Cr³⁺对样品的发光强度有显著影响,而掺杂了过量Cr³⁺后样品会发生荧光猝灭。当Cr³⁺含量为5%时,样品的荧光强度最强。由于样品发光的位置接近近红外区,且有较好的余辉效应,故有望在生物分析中加以应用。以CaCO₃、GeO₂、Ga₂O₃、Cr₂O₃、Nd2O3为原料,通过高温固相法合成了Ca3Ga2Ge3O12:Cr³⁺,Nd³⁺荧光粉样品。研究发现,在Cr³⁺含量一定的情况下,Nd³⁺的掺杂浓度对材料的结构和发光性质以及吸收均有较大影响。当掺杂5%Cr³⁺和2%Nd³⁺时,在1150°C下煅烧8 h,可得到荧光强度最强的样品。Ca3Ga2Ge3O12:Cr³⁺,Nd³⁺不仅在可见光区红光区域有发射,在近红外区有更为强烈的发光。近红外发光强度为Cr³⁺的发光强度的8倍,可应用于生物活体成像技术。对材料进行余辉时间的测试,可知材料的余辉时间可长达11 h,这种性质能够让材料在应用中得到更广泛的使用。以CaCO₃、Nb2O5、Cr₂O₃为原料,通过高温固相法合成了CaNb₂O₆:Cr³⁺样品。在一定条件下,随着掺杂Cr³⁺含量的增强,样品在⁷00 nm的发光强度不断增强。样品的发光并不归属于CaNb₂O₆基质或者Cr³⁺的特征峰,表现出高温物体的发光特征,表明材料具有光热效应。对CaNb₂O₆:Cr³⁺材料进行光热性质的测试,可知材料的光热性质较好,可应用于生物分析。