[發明專利]一種紅色長余輝發光材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200910094079.8
• 申請日: 2009-02-04
• 公開（公告）號: CN101486908A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 王飛;劉利軍;楊斌;馬文會;劉大春;戴永年;王其洪;于凱立;謝克強;伍繼君;劉永成;周曉奎;汪競福;徐寶強;秦博
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C09K11/84
• 分類號: C09K11/84
• 代理公司: 昆明慧翔專利事務所
• 代理人: 程韻波

技術領域

本發明涉及一種新型紅色長余輝發光材料及其制備方法，具體涉及以Gd₂O₂S為基質，Eu³⁺為激活劑，適量摻雜TiO₂，MgO與TiO₂共摻雜，或SiO₂與TiO₂共摻雜的紅色長余輝發光材料及其制備方法，屬于發光材料技術領域。

背景技術

稀土長余輝發光材料具有無毒、無害、無放射性以及發光時間長、發光亮度高、材料穩定性好的優點，具有節能、可循環使用的特點，是一類光致儲能功能材料，廣泛應用于弱光照明、應急指示燈、建筑裝飾、工藝美術、信息存儲和高能射線探測等領域。目前，藍綠色和黃綠色長余輝材料主要是稀土元素摻雜的鋁酸鹽和硅酸鹽，其發光亮度和余輝時間等發光性能已達到實際應用需要并實現工業化生產；例如，中國專利局公開的發明名稱為“一種鋁酸鹽發光材料及其制備”(專利申請號：200710044112.7)就是一種稀土摻雜的鋁酸鹽長余輝發光材料，該材料以Eu²⁺激活，具有余輝發光時間長、發光亮度高、材料穩定性好等優良的發光性能。這類長余輝發光材料受到了材料本身發色單一的限制，其所發出的余輝光的顏色為藍綠色和黃綠色，盡管通過各種染色處理可以導致發光顏色的改變，但是，由于包覆的染料本身的特性，這些包覆的染料在高溫的條件下不能使用。

高效穩定的紅色長余輝發光材料一直是研究人員關注和研制的重點，如中國專利局授權的發明名稱為“硫化物長余輝發光材料及制造方法”(專利號：97111381.5)的專利，介紹了一種紅色長余輝發光材料MS:Eu，A，B，激活劑為Eu³⁺，但其不穩定、耐候性差等特點限制了其應用。中國專利局授權的另一項發明名稱為“紅色稀土長余輝磷光體”(專利號：02125512.1)的專利技術，公開了一種稀土紅色長余輝磷光體，化學組成為Y₂O₂S:Sm，Mg，Ti。采用Y₂O₃和S作為基質原料，Na₂CO₃作為助熔劑，Sm³⁺為激發劑，Mg²⁺和Ti⁴⁺作為共激發劑，活性炭作為還原劑，產物高溫出爐，熱鹽酸浸泡1.5～2.0h，熱水洗滌。該材料的發射峰位于607.9nm～608nm，顏色偏橙紅色。在該專利中并未提及其余輝時間，且色度不純，距離實際應用尚遠，有待進一步研究。此外，其制備過程中使用鹽酸溶液，對環境產生污染。而以Gd₂O₂S為基質的長余輝發光材料，目前鮮有報道。

發明內容

本發明的一個目的是合成一種新型的紅色長余輝發光材料，該材料以Gd₂O₂S為基質，Eu³⁺為激活劑，適量摻雜TiO₂，或MgO與TiO₂共摻雜，或SiO₂與TiO₂共摻雜的長余輝發光材料；發出的余光顯示純正的紅色發光，且余光的亮度高，余輝時間長。本發明的另一目的在于提供一種上述發光材料的制備方法，用本方法制備的紅色長余輝發光材料，不僅性能穩定，且對環境不產生有害影響。

本發明的目的是這樣實現的：

本發明合成的發光材料組成為Gd₂O₂S:Eu³⁺，Ti⁴⁺，為六方晶系結構，發射波長約為627nm，經過太陽光或熒光燈光照射，發出純正的紅光，具有顯著的長余輝發光特性。

本發明制備上述發光材料所用的基質材料為氧化釓(Gd₂O₃)、硫磺(S)，激活劑為氧化銪(Eu₂O₃)，助熔劑為無水碳酸鈉(Na₂CO₃)、碳酸鋰(Li₂CO₃)，摻雜劑為二氧化鈦(TiO₂)，上述材料按其定量混勻后，磷光體的制備在加熱灼燒狀態下進行。