CN104357053B - 防伪用双模式稀土发光材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防伪用双模式稀土发光材料及其制备方法，属于发光与显示领域。解决现有防伪用稀土发光材料存在发光颜色单一、制备过程复杂、激发源不便携带、提高防伪鉴别水平的技术问题。其化学组成为：Ca0.99+xM1-xAl1-xSixO4:Eu0.01，式中M为Y或Gd，x＝0.05-0.30。还提供了该材料的制备方法。该材料在254nm激发下呈现明亮的红光，而在365nm激发下，能发出绿色荧光。从而形成双重防伪，提高防伪保密程度，克服了一般荧光材料在紫外光激发下单一发光模式的不足。并且所需激发光源仅为常用手提紫外灯。本发明的制备方法步骤简单，原料成本低廉，可重复性强，可以实现批量制备。
Description
技术领域
本发明涉及一种防伪用双模式稀土发光材料及其制备方法，属于发光与显示领域。
背景技术
防伪用荧光材料主要利用这些材料在特定波长的激发源照射下发射出不同颜色的荧光，从而达到鉴别真伪的目的。在荧光防伪方面，多采用紫外光激发实现可见光或余辉输出以实现防伪识别，如CaS:Eu2+,SrAl2O4:Eu2+,Dy3+等。然而，此种发光材料虽然制备方便，但是防伪保密等级较低。此外，采用上转换荧光材料如NaYF4:Yb3+,Er3+等的新型防伪技术手段大大增强了防伪力度，但是相关上转换荧光材料的制备和需用980nm激光器作为激发源的特殊要求却在一定程度上限制了其广泛应用。
发明内容
本发明要解决现有技术中防伪用稀土发光材料存在发光颜色单一、制备过程复杂、激发源不便携带、进一步提高防伪鉴别水平的技术问题，提供一种防伪用双模式稀土发光材料及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：
一种防伪用双模式稀土发光材料，其化学组成为：Ca0.99+xM1-xAl1-xSixO4:Eu0.01，式中M为Y或Gd，x＝0.05-0.30。
一种防伪用双模式稀土发光材料的制备方法，包括如下步骤：
物料选取根据化学式Ca0.99+xM1-xAl1-xSixO4:Eu0.01，按照其摩尔百分比分别称取高纯度的CaCO3，Al2O3，SiO2，M2O3和Eu2O3，充分研磨后装入坩埚中在1100-1200℃还原气氛H2/N2下烧结4-6h，冷却后取出，研磨后转移至坩埚中，在1500-1600℃还原气氛H2/N2下烧结4-6h，即可得到防伪用双模式稀土发光材料。
在上述技术方案中，所述H2/N2的百分比为10％：90％。
本发明的有益效果是：
本发明的防伪用双模式稀土发光材料晶体结构属于四方晶系，在254nm激发下呈现明亮的红光，而在365nm激发下，能发出绿色荧光。从而，形成了双重防伪，提高了防伪保密程度，克服了一般荧光材料在紫外光激发下单一发光模式的不足。所需激发光源仅为常用手提紫外灯，克服了上转换材料需用980nm激光器的不足。本发明的防伪用双模式稀土发光材料是方便高效，节能，无污染的防伪发光材料。
本发明提供的制备方法步骤简单，原料成本低廉，可重复性强，可以实现批量制备。所得防伪用双模式稀土发光材料在不同波长激发下发光颜色明显不同，区别于以往的单一发光。同时所需激发源简单易得，便于推广应用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为由本发明制备得到的防伪用双模式稀土发光材料的XRD图谱；
图2为由本发明制备的Ca0.99+xY1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.20)和Ca0.99+xGd1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.20)发光材料在254nm和365nm激发下的发射光谱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做以详细说明。
本发明所使用的原料是纯度为99.99％的CaCO3，Al2O3，SiO2，Y2O3，Gd2O3和Eu2O3。下面以Ca0.99+xM1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(M＝Y,Gd,x＝0.05-0.30)为例，结合具体实施方式对本发明进一步详细说明，但本发明不局限于这些实施方式。
实施例1
物料选取根据化学式Ca0.99+xY1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.05)，按照其摩尔百分比分别称取高纯度的CaCO3，Al2O3，SiO2，Y2O3和Eu2O3，充分研磨后装入坩埚中在1100℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结4h，冷却后取出，研磨后转移至坩埚中，在1500℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结6h，即可得到最终产物。
实施例2
物料选取根据化学式Ca0.99+xY1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.20)，按照其摩尔百分比分别称取高纯度的CaCO3，Al2O3，SiO2，Y2O3和Eu2O3，充分研磨后装入坩埚中在1200℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结4h，冷却后取出，研磨后转移至坩埚中，在1500℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结6h，即可得到最终产物。
图1a为由本实施例制备得到铕离子掺杂的Ca0.99+xY1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.20)发光材料的XRD图谱；说明我们成功制得该材料。
图2a为由本实施例制备的Ca0.99+xY1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.20)发光材料在254nm和365nm激发下的发射光谱。说明制备的发光材料在254nm激发下呈现明亮的红光，而在365nm激发下，能发出绿色荧光。
实施例3
物料选取根据化学式Ca0.99+xY1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.30)，按照其摩尔百分比分别称取高纯度的CaCO3，Al2O3，SiO2，Y2O3和Eu2O3，充分研磨后装入坩埚中在1100℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结6h，冷却后取出，研磨后转移至坩埚中，在1600℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结4h，即可得到最终产物。
实施例4
物料选取根据化学式Ca0.99+xGd1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.05)，按照其摩尔百分比分别称取高纯度的CaCO3，Al2O3，SiO2，Gd2O3和Eu2O3，充分研磨后装入坩埚中在1100℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结4h，冷却后取出，研磨后转移至坩埚中，在1600℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结4h，即可得到最终产物。
实施例5
物料选取根据化学式Ca0.99+xGd1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.20)，按照其摩尔百分比分别称取高纯度的CaCO3，Al2O3，SiO2，Gd2O3和Eu2O3，充分研磨后装入坩埚中在1200℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结4h，冷却后取出，研磨后转移至坩埚中，在1500℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结6h，即可得到最终产物。
图1b由本发明制备得到铕离子掺杂的Ca0.99+xGdxAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.20)发光材料的XRD图谱；说明我们成功制得该材料。
图2b由本发明制备的Ca0.99+xGdxAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.20)发光材料在254nm和365nm激发下的发射光谱。说明制备的发光材料在254nm激发下呈现明亮的红光，而在365nm激发下，能发出绿色荧光。
实施例6
物料选取根据化学式Ca0.99+xGd1-xAl1-xSixO4:Eu0.01(x＝0.30)，按照其摩尔百分比分别称取高纯度的CaCO3，Al2O3，SiO2，Gd2O3和Eu2O3，充分研磨后装入坩埚中在1200℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结6h，冷却后取出，研磨后转移至坩埚中，在1500℃还原气氛H2/N2(10％/90％)下烧结4h，即可得到最终产物。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (3)
1.一种防伪用双模式稀土发光材料，其特征在于，其化学组成为：Ca0.99+xM1-xAl1-xSixO4:Eu0.01，式中M为Y或Gd，x＝0.05-0.30。
2.根据权利要求1所述的防伪用双模式稀土发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
物料选取根据化学式Ca0.99+xM1-xAl1-xSixO4:Eu0.01，按照其摩尔百分比分别称取高纯度的CaCO3，Al2O3，SiO2，M2O3和Eu2O3，充分研磨后装入坩埚中在1100-1200℃还原气氛H2/N2下烧结4-6h，冷却后取出，研磨后转移至坩埚中，在1500-1600℃还原气氛H2/N2下烧结4-6h，即可得到防伪用双模式稀土发光材料。
3.根据权利要求2所述的防伪用双模式稀土发光材料的制备方法，其特征在于，所述H2/N2的体积百分比为10％：90％。
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