CN104974757B - 一种可制氧的荧光材料及其制备方法 - Google Patents

一种可制氧的荧光材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可制氧气荧光材料，包括外层和内层，由透明塑料薄膜将外层与内层分隔密封，外层的填充物为长余辉材料，外层的厚度为5mm，内层的厚度为20mm，内层的填充物为活性ferratin光合作用蛋白质和营养液，活性ferratin光合作用蛋白质和营养液的重量比为1:15～20，活性ferratin光合作用蛋白质和营养液保存时分开密封放置，使用时混合；活性ferratin光合作用蛋白质为经过冻干处理的休眠ferratin光合作用蛋白质。本发明制备方法可控性强、耗能小、成本低、易于推广、使用周期长；在发光的同时可制备氧气，适用于矿井、海底等极端环境的要求，保证使用者安全，给生还者希望。

Description

一种可制氧的荧光材料及其制备方法
技术领域
本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种可制氧的荧光材料及其制备方法。
背景技术
自20世纪初长余辉现象被发现，传统的硫化物系列长余辉发光材料得到了很大发展，并被应用到许多领域。长余辉发光材料在太阳能转换和利用方面具有独特的优势，可以将太阳能白天储存起来，晚上再慢慢地释放，是一类重要的光-光转换材料和节能材料。这类材料在工农业生产、军事、消防和人们生活的许多方面得到广泛应用，如可做成发光涂料、发光油墨、发光薄膜、发光纤维、发光陶瓷、发光塑料等系列夜光产品，应用于建筑装潢、交通运输、军事设施、消防应急以及日用消费品等。但是这类长余辉发光材料的化学稳定性很差，且亮度低,余辉时间仅有数小时，不能满足实际应用要求。
中国专利CN201080009604.2公开了一种制造MAl2O4:Eu，RE型长余辉荧光体陶瓷的方法，所述方法能以降低的原料成本制备所述陶瓷。此外，提供了不具有黄色体色的长余辉荧光体的烧结产物。更具体地讲，提供了制造MAl2O4：Eu，RE型长余辉荧光体陶瓷的方法和白色MAl2O4：Eu，RE型长余辉荧光体，其中M为碱土元素，RE为除了铕之外的稀土元素，所述方法包括将BAM(碱土铝酸盐)荧光体、碱土化合物、铝化合物和稀土化合物混合以形成混合物，然后将所述混合物燃烧。但是，该方法制作过程耗能大、成本高，不适合推广实行。
中国专利CN200980127103.1公开了一种能降低原料成本的MAl2O4:Eu型长余辉发光体的制造方法，该方法为一种MAl2O4:Eu(M是碱土金属)型长余辉发光体的制造方法，将BAM(碱土铝酸盐)发光体与碱土化合物混合后煅烧。但是发明方法制作需要进行高温处理，制备过程可控性差。
因此急需一种可控性强、耗能小、成本低、易于推广的长余辉材料的制备方法。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种可制氧气荧光材料及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种可制氧气荧光材料，包括外层和内层，由透明塑料薄膜将外层与内层分隔密封，外层的填充物为长余辉材料，外层的厚度为5mm，内层的厚度为20mm，内层的填充物为活性ferratin光合作用蛋白质和营养液，营养液的成分包括：磷酸铵、硝酸钾、硫酸铵、硝酸铵、硫酸亚铁、葡糖、纯净水，活性ferratin光合作用蛋白质和营养液的重量比为1:15～20，活性ferratin光合作用蛋白质和营养液保存时分开密封放置，使用时混合；活性ferratin光合作用蛋白质为经过冻干处理的休眠ferratin光合作用蛋白质；长余辉材料按重量百分比计包括：50％～70％的长余辉荧光粉、15％～25％的硅胶、以及15％～25％的聚氨酯，长余辉荧光粉的化学表达式为BaO·MgO·SiO2·P2O5·La。本发明将长余辉材料与活性ferratin光合作用蛋白质联用，在发光的同时可制备氧气，适用于矿井、海底等极端环境的要求，保证使用者安全，给生还者希望。
进一步地，冻干处理为：将活性ferratin光合作用蛋白质在抽真空的情况下迅速冷冻到-40℃，去除水分。采用无菌技术提取ferratin光合作用蛋白质，效率高，蛋白质活性强，使用周期长。
进一步地，活性ferratin光合作用蛋白质和营养液的重量比为1:20。
进一步地，长余辉材料按重量百分比计包括：20％的硅胶、20％的聚氨酯、60％的BaO·MgO·SiO2·P2O5·La。
根据本发明的另一目的，在于提供一种可制氧气荧光材料的制备方法，本发明的方法可控性强、耗能小、成本低、易于推广。具体步骤为：
步骤S01，外层材料制备：将硅胶与BaO·MgO·SiO2·P2O5·La混合均匀后添加聚氨酯，再次混合均匀，立即填充到外层塑料薄膜内，整理平整，不留气泡，自然凝固，得到外层材料；
步骤S02，营养液制备：每批次按照磷酸铵0.22克、硝酸钾1.05克、硫酸铵0.16克、硝酸铵0.16克、硫酸亚铁0.01克、葡糖70克加入到1升水中，搅拌均匀后灭菌处理；
步骤S03，活性ferratin光合作用蛋白质制备：在植物细胞体内提取ferratin光合作用蛋白质，然后将ferratin光合作用蛋白质冻干处理；
步骤S04，内层填充物制备：将冻干处理后的活性ferratin光合作用蛋白质密封真空包装，营养液密封真空包装，一起放入可制氧气荧光材料的内存囊中；
步骤S05，材料成型将可制氧气荧光材料的内层囊抽真空处理，并安装使用阀，处理完毕后，内层与外层粘合。
进一步地，制备方法在无菌、温度20℃条件下进行。保证产品的安全和质量。
进一步地，灭菌处理为：蒸气压力205.8kPa，温度132℃，处理10分钟。
进一步地，提取ferratin光合作用蛋白质为：将植物细胞经过荧光标记后，通过离心提取ferratin光合作用蛋白质。
进一步地，粘合为用聚氨酯粘合材料的内层和外层。粘合牢固，且不影响透光。
本发明的优点是：
1.本发明制备方法可控性强、耗能小、成本低、易于推广；
2.本发明将长余辉材料与活性ferratin光合作用蛋白质联用，在发光的同时可制备氧气；
3.本发明适用于矿井、海底等极端环境的要求，保证使用者安全，给生还者希望；
4.本发明采用无菌技术提取ferratin光合作用蛋白质，效率高，蛋白质活性强，使用周期长。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种可制氧气荧光材料，包括外层和内层，由透明塑料薄膜将外层与内层分隔密封，外层的填充物为长余辉材料，外层的厚度为5mm，内层的厚度为20mm，内层的填充物为在抽真空的情况下迅速冷冻到-40℃、去除水分得到的休眠ferratin光合作用蛋白质50g，和营养液1L，活性ferratin光合作用蛋白质和营养液保存时分开密封放置，使用时混合；长余辉材料按重量百分比计包括：20g硅胶、20g聚氨酯、60gBaO·MgO·SiO2·P2O5·La。
具体操作在在无菌、温度20℃条件下进行，具体为：
(1)外层材料制备：将硅胶与BaO·MgO·SiO2·P2O5·La混合均匀后添加聚氨酯，再次混合均匀，立即填充到外层塑料薄膜内，整理平整，不留气泡，自然凝固，得到外层材料；
(2)营养液制备：磷酸铵0.22克、硝酸钾1.05克、硫酸铵0.16克、硝酸铵0.16克、硫酸亚铁0.01克、葡糖70克加入到1升水中，搅拌均匀后经过蒸气压力205.8kPa，温度132℃，灭菌处理10分钟；
(3)活性ferratin光合作用蛋白质制备：将植物细胞经过荧光标记后，通过离心提取ferratin光合作用蛋白质，然后将ferratin光合作用蛋白质冻干处理；
(4)内层填充物制备：将冻干处理后的活性ferratin光合作用蛋白质密封真空包装，营养液密封真空包装，一起放入可制氧气荧光材料的内存囊中；
(5)材料成型将可制氧气荧光材料的内层囊抽真空处理，并安装使用阀，处理完毕后，内层与外层用聚氨酯粘合。
实施例2
一种可制氧气荧光材料，包括外层和内层，由透明塑料薄膜将外层与内层分隔密封，外层的填充物为长余辉材料，外层的厚度为5mm，内层的厚度为20mm，内层的填充物为在抽真空的情况下迅速冷冻到-40℃、去除水分得到的休眠ferratin光合作用蛋白质100g，和营养液1.5L，活性ferratin光合作用蛋白质和营养液保存时分开密封放置，使用时混合；长余辉材料按重量百分比计包括：15g硅胶、15g聚氨酯、70gBaO·MgO·SiO2·P2O5·La。
具体操作在在无菌、温度20℃条件下进行，具体为：
(1)外层材料制备：将硅胶与BaO·MgO·SiO2·P2O5·La混合均匀后添加聚氨酯，再次混合均匀，立即填充到外层塑料薄膜内，整理平整，不留气泡，自然凝固，得到外层材料；
(2)营养液制备：磷酸铵0.33克、硝酸钾1.575克、硫酸铵0.24克、硝酸铵0.24克、硫酸亚铁0.015克、葡糖105克加入到1升水中，搅拌均匀后经过蒸气压力205.8kPa，温度132℃，灭菌处理10分钟；
(3)活性ferratin光合作用蛋白质制备：将植物细胞经过荧光标记后，通过离心提取ferratin光合作用蛋白质，然后将ferratin光合作用蛋白质冻干处理；
(4)内层填充物制备：将冻干处理后的活性ferratin光合作用蛋白质密封真空包装，营养液密封真空包装，一起放入可制氧气荧光材料的内存囊中；
(5)材料成型将可制氧气荧光材料的内层囊抽真空处理，并安装使用阀，处理完毕后，内层与外层用聚氨酯粘合。
实施例3
一种可制氧气荧光材料，包括外层和内层，由透明塑料薄膜将外层与内层分隔密封，外层的填充物为长余辉材料，外层的厚度为5mm，内层的厚度为20mm，内层的填充物为在抽真空的情况下迅速冷冻到-40℃、去除水分得到的休眠ferratin光合作用蛋白质100g，和营养液2L，活性ferratin光合作用蛋白质和营养液保存时分开密封放置，使用时混合；长余辉材料按重量百分比计包括：25g硅胶、25g聚氨酯、50gBaO·MgO·SiO2·P2O5·La。
具体操作在在无菌、温度20℃条件下进行，具体为：
(1)外层材料制备：将硅胶与BaO·MgO·SiO2·P2O5·La混合均匀后添加聚氨酯，再次混合均匀，立即填充到外层塑料薄膜内，整理平整，不留气泡，自然凝固，得到外层材料；
(2)营养液制备：磷酸铵0.4克、硝酸钾1.9克、硫酸铵0.29克、硝酸铵0.29克、硫酸亚铁0.02克、葡糖126克加入到1.8升水中，搅拌均匀后经过蒸气压力205.8kPa，温度132℃，灭菌处理10分钟；
(3)活性ferratin光合作用蛋白质制备：将植物细胞经过荧光标记后，通过离心提取ferratin光合作用蛋白质，然后将ferratin光合作用蛋白质冻干处理；
(4)内层填充物制备：将冻干处理后的活性ferratin光合作用蛋白质密封真空包装，营养液密封真空包装，一起放入可制氧气荧光材料的内存囊中；
(5)材料成型将可制氧气荧光材料的内层囊抽真空处理，并安装使用阀，处理完毕后，内层与外层用聚氨酯粘合。
实验例1
将本发明实施例1～3荧光材料及市场上普通荧光材料在太阳下照射20分钟后，记录其平均发光时间及其他性能，数各项结果见表1。
表1性能对比表
由上表可知，本发明实施例1～3的可制氧气荧光材料，比普通荧光材料的使用寿命更长，而且能够持续发光的时间长，耗能少、成本低，且具有普通荧光材料所不具备的制氧气功能。
以上仅为本发明的优选实施例及实验例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可制氧气荧光材料，所述可制氧气荧光材料包括外层和内层，所述可制氧气荧光材料由透明塑料薄膜将外层与内层分隔密封，所述外层的填充物为长余辉材料，其特征在于，所述外层的厚度为5mm，所述内层的厚度为20mm，所述内层的填充物为活性ferratin光合作用蛋白质和营养液，所述营养液的成分包括：磷酸铵、硝酸钾、硫酸铵、硝酸铵、硫酸亚铁、葡糖、纯净水；所述活性ferratin光合作用蛋白质和营养液的重量比为1:15～20，所述活性ferratin光合作用蛋白质和营养液保存时分开密封放置，使用时混合；所述活性ferratin光合作用蛋白质为经过冻干处理的休眠ferratin光合作用蛋白质；所述长余辉材料按重量百分比计包括：50％～70％的长余辉荧光粉、15％～25％的硅胶、以及15％～25％的聚氨酯，所述长余辉荧光粉的化学表达式为BaO·MgO·SiO2·P2O5·La。
2.根据权利要求1所述的可制氧气荧光材料，其特征在于，所述冻干处理为：将活性ferratin光合作用蛋白质在抽真空的情况下迅速冷冻到-40℃，去除水分。
3.根据权利要求1所述的可制氧气荧光材料，其特征在于，所述活性ferratin光合作用蛋白质和营养液的重量比为1:20。
4.根据权利要求1所述的可制氧气荧光材料，其特征在于，所述长余辉材料按重量百分比计包括：20％的硅胶、20％的聚氨酯、60％的BaO·MgO·SiO2·P2O5·La。
5.一种根据权利要求1所述的可制氧气荧光材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
步骤S01，外层材料制备：将硅胶与BaO·MgO·SiO2·P2O5·La混合均匀后添加聚氨酯，再次混合均匀，立即填充到外层塑料薄膜内，整理平整，不留气泡，自然凝固，得到外层材料；
步骤S02，营养液制备：每批次按照磷酸铵0.22克、硝酸钾1.05克、硫酸铵0.16克、硝酸铵0.16克、硫酸亚铁0.01克、葡糖70克加入到1升水中，搅拌均匀后灭菌处理；
步骤S03，活性ferratin光合作用蛋白质制备：在植物细胞体内提取ferratin光合作用蛋白质，然后将ferratin光合作用蛋白质冻干处理；
步骤S04，内层填充物制备：将冻干处理后的活性ferratin光合作用蛋白质密封真空包装，营养液密封真空包装，一起放入可制氧气荧光材料的内存囊中；
步骤S05，材料成型将可制氧气荧光材料的内层囊抽真空处理，并安装使用阀，处理完毕后，内层与外层粘合。
6.根据权利要求5所述的制备方法，所述制备方法在无菌、温度20℃条件下进行。
7.根据权利要求5所述的制备方法，所述灭菌处理为：蒸气压力205.8kPa，温度132℃，处理10分钟。
8.根据权利要求5所述的制备方法，所述提取ferratin光合作用蛋白质为：将植物细胞经过荧光标记后，通过离心提取ferratin光合作用蛋白质。
9.根据权利要求5所述的制备方法，所述粘合为用聚氨酯粘合材料的内层和外层。
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