CN105778898A - 一种黄色硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,所述的发光材料基质具有正交晶系的晶体结构,使用二价铕离子作为发光激活剂,三价镝离子作为辅助激活剂。本发明还提供了上述的黄色长余辉发光材料的制备方法,按照化学计量比,称取Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3和Dy2O3原料,将原料充分研磨混合均匀后过200目筛,进行高温煅烧,自然冷却至室温,研磨过200目筛,制得黄色长余辉发光材料。本发明经紫外灯照射后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度,还能够持续发光。本发明制备方法简单、无污染、无放射性、成本低。
Description
技术领域
本发明属于材料学领域,尤其涉及一种发光材料,具体来说是一种黄色长余辉发光材料及其制备方法。
背景技术
长余辉发光材料属于光致发光材料的一种,它在外界光源激发的情况下产生光同时吸收光能并存储起来,在激发停止后再将所存储的能量缓慢的以光的形式向外释放。长余辉发光材料由于其特有的余辉性能,被广泛应用于夜光材料,安全指示和弱光紧急照明等方面。近年来以优异的发光性能,余辉时间长和化学稳定性好等特征为代表的铝酸盐和硅酸盐材料发展迅速。但是,这两类发光材料的发光颜色一般为绿色、蓝色或者蓝绿色。长波发射(波长大于570nm)的长余辉发光材料依然难以满足需要,特别是黄色长余辉材料。黄色光的波长范围较短,仅为577nm-597nm。所以,要获得一种黄色长余辉发光材料非常困难。
在现已知技术成熟硅酸锶/钙锂发光材料中,多为六方晶系的Li2SrSiO4或四方晶系的Li2CaSiO4,如中国专利公开号为CN104592989A中公开了一种发光基质为Li2SrSiO4的橙黄色长余辉发光材料,而Liu等人(Anewluminescentmaterial:Li2CaSiO4:Eu2+.Materialsletters,2006,60(23):2830-2833)报道了Li2CaSiO4作为基质的蓝色荧光行为。
发明内容
针对现有技术中的上述技术问题,本发明提供了一种黄色长余辉发光材料及其制备方法,所述的这种黄色长余辉发光材料及其制备方法解决了现有技术中获得余辉时间长和化学稳定性好的黄色长余辉发光材料困难的技术问题。
本发明提供了一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,所述的发光材料基质具有正交晶系的晶体结构,使用二价铕离子(Eu2+)作为发光激活剂,三价镝离子(Dy3+)作为辅助激活剂。
进一步的,在Li2Sr0.6Ca0.4SiO4发光材料基质中,其中Li的物质来源为Li2CO3,Li2CO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为34.426%;Sr的物质来源为SrCO3,SrCO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为19.246%~19.573%;Ca的物质来源为CaCO3,CaCO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为13.115%;Si的物质来源为SiO2,SiO2在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为32.787%,所述的发光激活剂中,使用Eu2O3作为Eu2+的物质来源,其在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为0.033%~0.262%,在辅助激活剂中,使用Dy2O3作为Dy3+的物质来源,其在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为0.066%~0.262%。
本发明还提供了上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)按照摩尔百分比称取Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3原料,在所述的原料中,Li2CO3的摩尔百分比为34.426%,CaCO3的摩尔百分比为13.115%;SiO2的摩尔百分比为32.787%;SrCO3的摩尔百分比为19.246%~19.573%;Eu2O3的摩尔百分比为0.033%~0.262%;Dy2O3的摩尔百分比为0.066%~0.262%;
(2)将上述原料加入到一个反应容器中,研磨,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
(3)将上述混合物料在850℃~950℃高温炉中还原气氛下灼烧4~10小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,得稀土铕和镝共同激发的黄色长余辉发光材料。
进一步的,所述的还原气氛为氢气和氮气组成的混合气体,其中氢气和氮气的体积比为5:95。
本发明的Li2Sr0.6Ca0.4SiO4:Eu2+,Dy3+黄色长余辉发光材料是通过高温固相反应工艺来制备的,首先将Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3粉体混合,烧成在5%H2-95%N2还原气氛中进行,烧成物料经过粉碎并过200目筛,即得到相应的长余辉发光粉体。该粉体材料经紫外灯照射后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光。
本发明采用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4:Eu2+,Dy3+黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子Eu2+作为发光中心,三价镝离子Dy3+作为陷阱中心。基质Li2Sr0.6Ca0.4SiO4具有一种与前述两者不同的正交晶系结构,其掺杂稀土发光元素Eu以及Dy之后产生黄色余辉发光现象。本发明Li2Sr0.6Ca0.4SiO4:Eu2+,Dy3+黄色长余辉发光材料,该材料在紫外线激发下呈现黄色,光源关闭后仍具有较长时间的余辉发光行为。
本发明和已有技术相比,其技术进步是显著的。本发明提供的制备方法简单,具有实用性。本发明的黄色发光材料可掺入塑料、树脂、油墨或者油漆中,直接制成或涂覆形成的装饰物或标志类上,经紫外灯照射而成为发光显示体。本发明的黄色长余辉材料具有广泛的应用前景。
附图说明
图1是实施例1制得的长余辉发光材料的XRD谱图。
图2是实施例1制得的长余辉发光材料的激发发射谱图。
图3是实施例1制得的长余辉发光材料的余辉发光行为图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步阐述,但并不限制本发明。
实施例1
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.573%:13.115%:32.787%:0.033%:0.066%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图如图1所示。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图如图2所示,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,其发光强度数值见表1。
表1:不同实施例中获得黄色长余辉发光材料的发光强度相对数值
该样品经紫外灯照射30s后,在暗处呈现显著的黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达3min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果如图3所示,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例2
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.540%:13.115%:32.787%:0.066%:0.066%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达3.5min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例3
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.508%:13.115%:32.787%:0.098%:0.066%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达3.8min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例4
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.475%:13.115%:32.787%:0.131%:0.066%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2和3。其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达4min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例5
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.442%:13.115%:32.787%:0.164%:0.066%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,3和4,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达5min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例6
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.409%:13.115%:32.787%:0.197%:0.066%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,3,和4但略低于实施例5,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达4.8min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例7
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.376%:13.115%:32.787%:0.230%:0.066%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,3,4但略小于实施例5和6,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达4.5min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例8
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.344%:13.115%:32.787%:0.262%:0.066%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,3,4但略小于实施例5,6和7,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达4.3min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例9
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.377%:13.115%:32.787%:0.164%:0.131%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,3,4,5,6,7和8,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达12min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例10
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.311%:13.115%:32.787%:0.164%:0.197%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,3,4,5,6,7,8和9,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达16min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例11
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.246%:13.115%:32.787%:0.164%:0.262%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧4小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,3,4,5,6,7,8,9但略小于实施例10,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达14min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例12
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.311%:13.115%:32.787%:0.164%:0.197%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在850℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧10小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达17min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例13
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.311%:13.115%:32.787%:0.164%:0.197%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在900℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧10小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11和12,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达19min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
实施例14
一种黄色长余辉发光材料,使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,使用二价铕离子作为激活剂,三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。
上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,具体包括如下步骤:
1)按摩尔百分比计算,即Li2CO3:SrCO3:CaCO3:SiO2:Eu2O3:Dy2O3为34.426%:19.311%:13.115%:32.787%:0.164%:0.197%的比例,分别称取分析纯的Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3;
2)将上述原料在研钵中研磨1小时,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
3)将上述混合物料装入坩埚中,然后在950℃高温炉中在5%H2-95%N2气氛保护下灼烧10小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,即得黄色长余辉材料。
上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。
采用X射线衍射仪(TD-3000,丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,其XRD图与图1相似。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构,空间群为Pbcm(57),没有杂质峰。
采用荧光光谱仪(FLS8900,英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得黄色长余辉材料进行测定,所得的激发发射谱图与图2相似,在591nm的监控下,样品的激发谱图如图中虚线所示,并在275nm最强,图中实线是样品在275nm激发下的发射谱图,这是Eu2+的特征宽带发射,它的发射波长在591nm处强度最强。说明样品在紫外光的激发下,可以产生较好的黄光发射,亮度高于实施例1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12但略低于实施例13,其发光强度数值见表1。
经紫外灯照射30s后,在暗处呈现黄色余辉发光;当光源移走后,该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光,时间长达18min。使用余辉测定仪器,对其余辉发光衰减过程的测试结果与图3相似,显示了一个标准的指数型的衰减行为。
以上所述仅是本发明的实施方式的举例,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种黄色长余辉发光材料,其特征在于:使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质,所述的发光材料基质具有正交晶系的晶体结构,使用二价铕离子(Eu2+)作为发光激活剂,三价镝离子(Dy3+)作为辅助激活剂。
2.根据权利要求1所述的一种黄色长余辉发光材料,其特征在于:使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4发光材料基质,其中Li的物质来源为Li2CO3,Li2CO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为34.426%;Sr的物质来源为SrCO3,SrCO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为19.246%~19.573%;Ca的物质来源为CaCO3,CaCO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为13.115%;Si的物质来源为SiO2,SiO2在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为32.787%,使用Eu2O3作为Eu2+的物质来源,其在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为0.033%~0.262%,在辅助激活剂中,使用Dy2O3作为Dy3+的物质来源,其在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为0.066%~0.262%。
3.权利要求1所述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)按照摩尔百分比称取Li2CO3,SrCO3,CaCO3,SiO2,Eu2O3,Dy2O3原料,在所述的原料中,Li2CO3的摩尔百分比为34.426%,CaCO3的摩尔百分比为13.115%;SiO2的摩尔百分比为32.787%;SrCO3的摩尔百分比为19.246%~19.573%;Eu2O3的摩尔百分比为0.033%~0.262%;Dy2O3的摩尔百分比为0.066%~0.262%;
(2)将上述原料加入到一个反应容器中,研磨,使粉料混合均匀,然后过200目筛,得到混合物料;
(3)将上述混合物料在850℃~950℃高温炉中还原气氛下灼烧4~10小时,自然冷却至室温后取出,粉碎过200目筛,得稀土铕和镝共同激发的黄色长余辉发光材料。
4.根据权利要求4所述一种黄色长余辉发光材料的制备方法,其特征在:所述的还原气氛为氢气和氮气组成的混合气体,其中氢气和氮气的体积比为5:95。
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