CN105315991A - 一种白光长余辉荧光材料及其制备方法 - Google Patents

一种白光长余辉荧光材料及其制备方法 Download PDF

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CN105315991A CN201510679168.4A CN201510679168A CN105315991A CN 105315991 A CN105315991 A CN 105315991A CN 201510679168 A CN201510679168 A CN 201510679168A CN 105315991 A CN105315991 A CN 105315991A
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Abstract

本发明公开了一种白光长余辉荧光材料。该荧光材料具有如下化学表示式：M4Sr(1-x)Zn(1-y)(Si2O4N8/3)：xEu2+，yRe3+，其中，M为Li、Na、K中任意一种，Re为Nd、Pr、Dy、Sm、Gd、Ho中任意一种，x为0.001～0.10，y为0.001～0.01。所得的长余辉荧光材料以氮氧化物为基质材料，具有化学稳定性和热稳定性良好，原料价廉、易得等优点。本发明的荧光材料存在蓝光和红光两个区域发射峰，能实现白色长余辉发射，且余辉时间在毫秒级，能应用于交流LED荧光粉。

Description

一种白光长余辉荧光材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及稀土发光材料技术领域，尤其是涉及一种白光长余辉荧光材料及其制备方法。
背景技术
长余辉材料是一种能够在被激发时存储能量，激发停止后任然能继续发光的物质，是一种储能、节能的发光材料。长余辉材料及其制品在军工及日常生活等很多方面都有着广泛的应用。今年来，长余辉材料的应用又逐渐扩展到照明、信息储能、高能射线探测等领域。长长余辉材料广阔而巨大的应用价值，多年来一直吸引着人们广泛的研究兴趣。长余辉材料作为保密储能显示材料，在显示、军事、公安、生物探测等领域有广泛的应用前景。
目前已发展成熟的长余辉材料主要是Eu2+离子激活的碱土铝酸盐或硅酸盐材料，他们的长余辉颜色在近紫外到黄色长余辉区域，然而红色或者白色长余辉报道很少，制约长波区域的长余辉材料发展因素之一是在低能量很难产生有效电子或空穴陷阱。
发明内容
本发明的目的是提供一种白光长余辉荧光材料及其制备方法。
实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：该荧光材料具有如下化学表示式：
M4Sr(1-x)Ca(1-y)(Si2O4N8/3)：xEu2+,yRe3+，
其中，M为Li、Na、K中任意一种，Re为Nd、Pr、Dy、Sm、Gd、Ho中任意一种，x为0.001～0.10，y为0.001～0.01。
本发明白光长余辉荧光材料及其制备方法包括如下步骤：
1、以含有M的碳酸盐、碳酸锶、氧化锌、氮化硅、氧化铕和含稀土Re的氧化物，按化学式M4Sr(1-x)Ca(1-y)(Si2O4N8/3)：xEu2+,yRe3+的摩尔比称取所述各原料，其中，M为Li、Na、K中任意一种，Re为Nd、Pr、Dy、Sm、Gd、Ho中任意一种，x为0.001～0.10，y为0.001～0.01；
2、将该混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛和1300～1450℃条件下烧结3～7小时，后冷却到室温得到所述白光长长余辉荧光材料。
进一步地，所述的含有M的碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾中的任意一种。
进一步地，所述的含稀土Re的氧化物为Nd2O3、Pr2O3、Dy2O3、Sm2O3、Gd2O3、Ho2O3中任意一种。
进一步地，所述还原气氛为氮氢混合气或CO气氛。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的长余辉荧光材料以氮氧化物为基质材料，具有化学稳定性和热稳定性良好，原料价廉、易得等优点。本发明的荧光材料存在蓝光和红光两个区域发射峰，能实现白色长余辉发射，且余辉时间在毫秒级，能应用于交流LED荧光粉。
附图说明
图1是本发明提供的实施例1制备的荧光材料XRD图，标准卡号：JCPDF38-0763；
图2是本发明提供的实施例1制备的荧光材料发射光谱图，激发波长360nm；
图3是本发明提供的实施例1制备的荧光粉体激发光谱图，监控波长430nm；
图4是本发明提供的实施例1制备的荧光粉体激发光谱图，监控波长570nm；
图5是本发明提供的实施例1制备的荧光粉体余辉衰减曲线，监控430nm；
图6是本发明提供的实施例1制备的荧光粉体余辉衰减曲线，监控570nm。
具体实施方式
实施例1
按照Li4Sr0.999Zn0.999(Si2O4N8/3)：0.001Eu2+,0.001Nd3+称取Li2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Nd2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.999：0.999：2/3：0.0005：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在1300℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
从图1中可以看出，本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，从图2中可以看出，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3601,0.3414)在白光区域。从图3和4中可以看出，本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。从图5可以看出430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为5ms，从图6可以看出570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为10ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例2
按照Li4Sr0.99Zn0.999(Si2O4N8/3)：0.01Eu2+,0.001Nd3+称取Li2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Nd2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.99：0.999：2/3：0.005：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在1300℃焙烧3小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3501,0.3514)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为8ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为12ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例3
按照Li4Sr0.9Zn0.999(Si2O4N8/3)：0.1Eu2+,0.001Nd3+称取Li2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Nd2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.9：0.999：2/3：0.05：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在1450℃焙烧3小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3301,0.3514)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为10ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为15ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的85％。
实施例4
按照Li4Sr0.999Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.001Eu2+,0.01Nd3+称取Li2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Nd2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.999：0.99：2/3：0.0005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在1400℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3401,0.3414)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为7ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为11ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的85％。
实施例5
按照Li4Sr0.9Zn0.999(Si2O4N8/3)：0.1Eu2+,0.001Nd3+称取Li2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Nd2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.9：0.999：2/3：0.05：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在1450℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3201,0.3514)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为6ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为10ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的85％。
实施例6
按照Li4Sr0.9Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.1Eu2+,0.01Pr3+称取Li2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Pr2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.9：0.99：2/3：0.05：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在1400℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3401,0.3414)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为7ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为11ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的86％。
实施例7
按照Li4Sr0.9Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.1Eu2+,0.01Dy3+称取Li2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Dy2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.9：0.99：2/3：0.005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在1300℃焙烧3小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3421,0.3434)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为15ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为20ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的85％。
实施例8
按照Li4Sr0.99Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.01Eu2+,0.01Sm3+称取Li2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Sm2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.99：0.99：2/3：0.005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在1400℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3431,0.3414)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为20ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为24ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例9
按照Li4Sr0.99Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.01Eu2+,0.01Gd3+称取Li2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Gd2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.99：0.99：2/3：0.005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在1400℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带蓝光发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3501,0.3414)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为30ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为44ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例10
按照Li4Sr0.99Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.01Eu2+,0.01Ho3+称取Li2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和HO2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.99：0.99：2/3：0.005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于CO气氛下在1400℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3201,0.3454)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为35ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为50ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例11
按照Na4Sr0.9Zn0.999(Si2O4N8/3)：0.1Eu2+,0.001Nd3+称取Na2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Nd2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.9：0.999：2/3：0.05：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1450℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3501,0.3414)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为90ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为100ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例12
按照Na4Sr0.9Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.1Eu2+,0.01Pr3+称取Na2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Pr2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.9：0.99：2/3：0.05：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1400℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3551,0.3514)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为120ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为130ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例13
按照Na4Sr0.999Zn0.999(Si2O4N8/3)：0.001Eu2+,0.001Dy3+称取Na2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Dy2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.999：0.999：2/3：0.0005：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1300℃焙烧3小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3701,0.3314)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为125ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为150ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例14
按照Na4Sr0.999Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.001Eu2+,0.01Sm3+称取Na2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Sm2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.999：0.99：2/3：0.0005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1450℃焙烧3小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3201,0.3314)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为200ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为240ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例15
按照Na4Sr0.99Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.01Eu2+,0.01Gd3+称取Na2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Gd2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.99：0.99：2/3：0.005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1300℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3351,0.3414)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为270ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为320ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例16
按照Na4Sr0.99Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.01Eu2+,0.01Ho3+称取Na2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和HO2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.99：0.99：2/3：0.005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1400℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3401,0.3214)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为210ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为250ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例17
按照K4Sr0.9Zn0.999(Si2O4N8/3)：0.1Eu2+,0.001Nd3+称取K2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Nd2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.9：0.999：2/3：0.05：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1450℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3301,0.3514)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为500ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为610ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例18
按照K4Sr0.9Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.1Eu2+,0.01Pr3+称取K2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Pr2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.9：0.99：2/3：0.05：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1400℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3451,0.3474)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为550ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为700ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例19
按照K4Sr0.999Zn0.999(Si2O4N8/3)：0.001Eu2+,0.001Dy3+称取K2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Dy2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.999：0.999：2/3：0.0005：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1300℃焙烧3小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3401,0.3414)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为610ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为700ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例20
按照K4Sr0.999Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.001Eu2+,0.01Sm3+称取K2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Sm2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.999：0.99：2/3：0.0005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1450℃焙烧3小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3471,0.3414)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为800ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为852ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。
实施例21
按照K4Sr0.99Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.01Eu2+,0.01Gd3+称取K2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Gd2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.99：0.99：2/3：0.005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1300℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3491,0.3434)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为832ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为850ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
实施例22
按照K4Sr0.99Zn0.99(Si2O4N8/3)：0.01Eu2+,0.01Ho3+称取K2CO3、SrCO3、ZnO、Si3N4、Eu2O3和Ho2O3，它们之间的化学计量比(摩尔比)为2：0.99：0.99：2/3：0.005：0.005，充分研磨混合均匀后，放置刚玉坩埚中，再放入高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1400℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到白光长余辉荧光粉材料。
本实施例的荧光材料XRD图谱显示产物的d值和相对强度变化趋势与标准卡片(JCPDF：830763)一致，说明本实施例合成的荧光材料纯度较高。当发射光谱的激发波长为360nm，本实施例的荧光粉的发射为二价铕的宽带发射，发射峰位于430nm和570nm附近，色坐标为(0.3475,0.3464)在白光区域。本实施例的荧光材料激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰分别位于340nm(监控波长430nm)和400nm(监控波长570nm)附近。430nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为840ms，570nm的发射余辉衰减到初始强度的10％的时间约为900ms，且该荧光材料发射在白光区域，可作为白光发射的长余辉材料。化学稳定性好，150摄氏度的发光强度，是室温时发光强度的87％。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种白光长余辉荧光材料，其特征在于，该荧光材料具有如下化学表示式：M4Sr(1-x)Zn(1-y)(Si2O4N8/3)：xEu2+，yRe3+，其中，M为Li、Na、K中任意一种，Re为Nd、Pr、Dy、Sm、Gd、Ho中任意一种，x为0.001～0.10，y为0.001～0.01。
2.一种白光长余辉荧光材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)以含有M的碳酸盐、碳酸锶、氧化锌、氮化硅、氧化铕和含稀土Re的氧化物，按化学式M4Sr(1-x)Zn(1-y)(Si2O4N8/3)：xEu2+，yRe3+的摩尔比称取所述各原料，其中，M为Li、Na、K中任意一种，Re为Nd、Pr、Dy、Sm、Gd、Ho中任意一种，x为0.001～0.10，y为0.001～0.01；
(2)将该混合物装入坩埚，在高温炉内于还原气氛和1300～1450℃条件下烧结3～7小时，后冷却到室温得到所述白光长余辉荧光材料。
3.如权利要求2所述的白光长余辉荧光材料的制备方法，其特征在于：所述的含有M的碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾中的任意一种。
4.如权利要求2所述的白光长余辉荧光材料的制备方法，其特征在于：所述的含稀土Re的氧化物为Nd2O3、Pr2O3、Dy2O3、Sm2O3、Gd2O3、Ho2O3中任意一种。
5.如权利要求2所述的白光长余辉荧光材料的制备方法，其特征在于：所述还原气氛为氮氢混合气或CO气氛。
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