[發明專利]一種二次激發型硅鋁酸鹽長余輝熒光粉及其制備方法

有效

• 申請號: 201210209233.3
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102719244A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 彭玲玲;曹仕秀;韓濤;程小耀;楊小琴;魏寧
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: C09K11/64
• 分類號: C09K11/64
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司 50209
• 代理人: 李靖

技術領域

本發明屬于發光材料技術領域，涉及一種二次激發型長余輝發光材料，本發明還涉及該發光材料的制備方法。

背景技術

長余輝發光材料俗稱夜光材料，屬于是光致發光材料的一種，在太陽光、熒光燈、白熾燈等照射下，能夠吸收光線中的能量，并將吸收的能量儲存在材料中，然后以發光的形式將儲存的能量緩慢釋放。長余輝發光材料已被廣泛應用于應急指示設備、弱光照明、工藝美術、信息儲存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，這兩類材料在發光亮度、余輝時間、化學穩定性方面都比傳統的硫化物體系的長余輝材料有所提高，其性能已達到實際應用需要并實現工業化生產。但這兩類長余輝發光材料受到了材料本身發色單一的限制，難以滿足多色化的需要。目前的紅色長余輝材料主要包括稀土摻雜的堿土金屬硫化物、硫氧化物、堿土金屬鈦酸鹽體系和磷酸鹽體系。含硫的紅色長余輝材料的余輝和亮度較好，但化學穩定性差，應用受到限制。堿土鈦酸鹽體系紅色長余輝發光材料發光亮度低、余輝時間短。磷酸鹽體系紅色長余輝材料的成本低廉，但制備大多需要還原性氣氛保護，工藝復雜。因此，現在仍需發展性質穩定、余輝性能佳、成本低廉的長余輝發光材料。

目前獲得實際應用的長余輝發光材料，主要是Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺，Dy³⁺；CaAl₂O₄:Eu²⁺，Nd³⁺等藍光長余輝材料，SrAl₂O₄:Eu²⁺，Dy³⁺；SrAl₄O₇:Eu²⁺，Dy³⁺；CaAl₄O₇:Tb³⁺，Ce³⁺；Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺，Dy³⁺等藍綠光長余輝材料，Y₂O₂S:Eu³⁺，Ln³⁺紅光長余輝材料，以及傳統的硫化物和堿土金屬硫化物長余輝材料。因此，仍需要發展顏色更加豐富的長余輝發光材料，開發新型高性能長余輝發光材料很有必要。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種二次激發型的硅鋁酸鹽長余輝熒光粉及其制備方法。本發明采用固相化學反應法制備長余輝熒光粉Sr_3+x-aM_1-xAl_2x-b-cSiO_5+4x:aEu²⁺,bDy³⁺,cRE³⁺（M=Ca，Sr，Ba，Zn；RE=Nb,Sm,Tm,Er,Ce,Pr等），該方法操作工藝簡便，熒光粉發光和余輝性能良好。

本發明所述的二次激發型熒光粉通過以下技術方案實現，組成為Sr_3+x-aM_1-xAl_2x-b-cSiO_5+4x:aEu²⁺,bDy³⁺,cRE³⁺（M=Ca，Sr，Ba，Zn；RE=Nb,Sm,Tm,Er,Ce,Pr等，0<x<5；0<a<0.8；0<b<0.5；0<c<0.5）。該熒光粉的設計思路是存在兩個發光中心，Eu²⁺和RE³⁺，Eu²⁺的發射光譜和RE³⁺的激發光譜重疊，Eu²⁺和RE³⁺之間存在能量傳遞；外界入射光激發Eu²⁺發光，Eu²⁺的發射光再激發RE³⁺發光，形成二次激發型發光；Eu²⁺和RE³⁺的濃度比決定了發射光的顏色；Eu²⁺和Dy³⁺的比例決定了二次激發型熒光粉的余輝時間。具體步驟如下：