CN106497555A - 硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法 - Google Patents

硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106497555A
CN106497555A CN201610934933.7A CN201610934933A CN106497555A CN 106497555 A CN106497555 A CN 106497555A CN 201610934933 A CN201610934933 A CN 201610934933A CN 106497555 A CN106497555 A CN 106497555A
Authority
CN
China
Prior art keywords
long
temperature
persistence luminescent
powder
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610934933.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106497555B (zh
Inventor
王育华
郭海洁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lanzhou University
Original Assignee
Lanzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lanzhou University filed Critical Lanzhou University
Priority to CN201610934933.7A priority Critical patent/CN106497555B/zh
Publication of CN106497555A publication Critical patent/CN106497555A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106497555B publication Critical patent/CN106497555B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
    • C09K11/7792—Aluminates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/7734—Aluminates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法，该发光材料的化学表达式为Ba1‑x‑yZrSi3O9:Eux,Ry或Ba1‑x‑yHfSi3O9:Eux,Ry，其中，0＜x≤0.05，0＜y≤0.05。按长余辉发光材料化学表达式中各化学组成的化学计量比分别称取原料；将所取各原料混合研磨均匀，得原料粉末；将该原料粉末预烧结后再高温煅烧；随炉冷却至室温，得煅烧物；研磨后制得青色长余辉发光材料。本发明发光材料能发出明亮的青光，不仅具有现有硅酸盐长余辉发光材料的优异性能还具有与铝酸盐长余辉发光材料相当的余辉时间，且制备方法简单、无污染、成本较低。

Description

硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法
技术领域
本发明属于长余辉发光材料技术领域，涉及经紫外光或可见光照射后，可发出持续青色长余辉的硅酸盐长余辉发光材料；本发明还涉及长余辉该发光材料的制备方法。
背景技术
自从20世纪初发现长余辉现象以来，长余辉材料的研究取得了长足进展。目前研究的可见光长余辉体系主要有金属硫化物、硫氧化物、铝酸盐、硅酸盐、磷酸盐和钛酸盐等。金属硫化物体系它的显著特点是发光颜色丰富，可覆盖从蓝色到红色的发光区域，但它的缺点是在空气中容易分解，稳定性差，余辉初始亮度低，余辉时间短，因此其用途受到一定限制。九十年代以来，发明了铝酸盐体系的长余辉发光材料，其中SrAl2O4:Eu2+,Dy3+为代表，其特点是发光亮度高，余辉性能优良，化学稳定性好，但是铝酸盐体系的长余辉发光材料也存在着明显的遇水不稳定、发光颜色不丰富等缺点。随着长余辉发光材料技术的发展，针对这些缺点，以硅酸盐为基质的发光材料由于具有良好的化学稳定性、发光颜色多、原料来源丰富且价廉而受到人们的重视。专利《硅酸盐长余辉发光材料及其制造方法》（专利号ZL98105078.6，公告号CN1062581C，公告日2001.02.28）公开了一种硅酸盐长余辉发光材料及其制造方法，该发光材料包含的主要化合物为M2MgSi2O7或Mg3Si2O8（M为钙、锶、钡）；专利申请《一种黄色硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法》（公开号CN201610213306.4，公开日CN105778898A，公开日日 2016.07.20）公开的黄色硅酸盐长余辉发光材料的余辉时间只有8min左右，与铝酸盐长余辉材料相比余辉时间较短，限制了该材料的应用。
发明内容
为了克服铝酸盐体系长余辉发光材料的遇水不稳定及发光颜色不丰富的不足之处，本发明提供了两种余辉强度高、余辉时间长、耐水性和稳定性优良、制备工艺简单、成本低廉、无污染的硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法，具有十分重要的意义。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种硅酸盐长余辉发光材料，化学表达式为Ba1-x-yZrSi3O9: Eux, Ry以及Ba1-x-yHfSi3O9: Eux, Ry，其中，0＜x≤0.05，0＜y≤0.05；R=Tb、Ce、Dy、Tm、Nd、Gd、Y、Er、La、Pr、Sm、Yb、Lu或Ho中的一种或多种。
本发明所采用的另一个技术方案是：一种上述硅酸盐长余辉发光材料的制备方法，具体按以下步骤进行：
步骤1：按该硅酸盐长余辉发光材料化学表达式中各化学组成的化学计量比分别称取以下原料：
BaCO3或Ba(NO3)2中的一种，
ZrO或Zr(NO3)4·5H2O中的一种，
H2SiO3或SiO2中的一种，
Eu2O3，
Tb4O7、CeO2、Dy2O3、Tm2O3、Nd2O3、Gd2O3、Y2O3、Er2O3、La2O3、Pr6O11、Sm2O3、Yb2O3、Lu2O3或Ho2O3中的一种或多种元素，
将所取各原料混合研磨至微米级，制得原料粉末；
步骤2：将步骤1制得的原料粉末，在空气气氛下预烧结1～10小时，预烧结温度300～1000℃，得混合物；
步骤3：待步骤2的混合物自然冷却后研磨均匀，再在还原气氛中高温煅烧，高温煅烧温度为1200℃～1500℃，高温煅烧时间为4～12小时；
步骤4：煅烧后的粉末随炉冷却至室温，得煅烧物；
步骤5：将步骤4得到的煅烧物进行研磨，制得青色长余辉发光材料。
与现有技术相比，本发明制备方法的优点在于：
1、使用BaZrSi3O9和BaHfSi3O9作为发光材料基质, 本发明所提供的以硅酸盐为基质、使用二价铕离子(Eu2+)作为发光激活剂，其他三价稀土离子作为辅助激活剂的两种高性能长余辉发光材料，与其它硫化物、氯硅酸盐等为基质材料的长余辉材料相比，本发明基质材料的制备过程没有任何污染，且合成方法简单、效率高，无废水废气排放，环境友好，尤其适合连续化生产。
2、该工艺能在普通设备完成，操作简单，烧结温度比铝酸盐体系低100～300℃以上，节能效果明显,
3、采用本发明方法制备的硅酸盐长余辉材料相对于铝酸盐长余辉材料具有良好的化学稳定性和热稳定性，遇水稳定。
附图说明
图1是实施例1制得BaZrSi3O9:Eu,Pr材料的XRD谱图。
图2是实施例1制得BaZrSi3O9:Eu,Pr材料的激发和发射光谱图。
图3是实施例1制得BaZrSi3O9:Eu,Pr材料紫外灯激发10秒后的热释光谱。
图4是实施例1制得BaZrSi3O9:Eu,Pr材料紫外灯激发10分钟后的余辉衰减曲线图。
图5是实施例2制得BaHfSi3O9:Eu,Pr材料的XRD图谱。
图6是实施例2制得BHfSi3O9:Eu,Pr材料的激发和发射光谱图。
图7是实施例2制得BaHfSi3O9:Eu,Pr材料紫外灯激发10秒后的热释光谱。
图8是实施例2制得BaHfSi3O9:Eu,Pr材料紫外灯激发10分钟后的余辉衰减曲线图。
图9是实施例3制得BaHfSi3O9:Eu,Yb材料紫外灯激发10秒后的热释光谱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供的硅酸盐长余辉发光材料为两种，化学表达式分别为Ba1-x-yZrSi3O9:Eux, Ry以及Ba1-x-yHfSi3O9: Eux, Ry，其中，0＜x≤0.05，0＜y≤0.05；R=Tb、Ce、Dy、Tm、Nd、Gd、Y、Er、La、Pr、Sm、Yb、Lu或Ho中的一种或多种元素。
本发明提供的青色长余辉材料Ba1-x-yZrSi3O9: Eux, Ry的制备方法，具体按以下步骤进行：
步骤1：按化学表达式Ba1-x-yZrSi3O9: Eux, Ry中各化学组成的化学计量比分别称取以下原料：
BaCO3或Ba(NO3)2中的一种，
ZrO或Zr(NO3)4·5H2O中的一种，
H2SiO3或SiO2中的一种，
Eu2O3，
Tb4O7、CeO2、Dy2O3、Tm2O3、Nd2O3、Gd2O3、Y2O3、Er2O3、La2O3、Pr6O11、Sm2O3、Yb2O3、Lu2O3或Ho2O3中的一种或多种元素，
将所取各原料混合研磨至微米级，制得原料粉末；
步骤2：将步骤1制得的原料粉末，在空气气氛下预烧结，预烧结温度为300～1000℃，预烧结时间为1～10小时，得混合物；
步骤3：待步骤2的混合物自然冷却后研磨均匀，再在还原气氛中高温煅烧，高温煅烧温度为1200℃～1500℃，高温煅烧时间为4～12小时；
还原气氛可以采用三种气体：第一种是氨气（NH3）；第二种是按体积百分比由5～25%氢气（H2）和95～75%氮气（N2）组成的混合气体；第三种是按体积百分比由5～25%一氧化碳（CO）和95～75%氮气（N2）组成的混合气体；
步骤4：煅烧后的粉末随炉冷却至室温，得到煅烧物；
步骤5：将步骤4得到的煅烧物进行研磨，制得青色长余辉发光材料Ba1-x-yZrSi3O9:Eux, Ry。
本发明提供的青色长余辉材料Ba1-x-yHfSi3O9: Eux, Ry的制备方法，具体按以下步骤进行：
按化学表达式Ba1-x-yHfSi3O9: Eux, Ry中各化学组成的化学计量比分别称取以下原料：
BaCO3或Ba(NO3)2中的一种，
HfO2，
H2SiO3或SiO2中的一种，
Eu2O3，
Tb4O7、CeO2、Dy2O3、Tm2O3、Nd2O3、Gd2O3、Y2O3、Er2O3、La2O3、Pr6O11、Sm2O3、Yb2O3、Lu2O3或Ho2O3中的一种或多种元素，
将所取各原料混合研磨至微米级，制得原料粉末；
步骤2：将步骤1制得的原料粉末置于空气气氛下预烧结，预烧结温度为300～1000℃，预烧结时间为1～10小时，得混合物；
步骤3：待步骤2的混合物自然冷却后研磨均匀，再在还原气氛中高温煅烧，高温煅烧温度为1200℃～1500℃，高温煅烧时间为4～12小时；
还原气氛可以采用三种气体：第一种是氨气（NH3）；第二种是按体积百分比由5～25%氢气（H2）和95～75%氮气（N2）组成的混合气体；第三种是按体积百分比由5～25%一氧化碳（CO）和95～75%氮气（N2）组成的混合气体；
步骤4：将煅烧后的粉末随炉冷却至室温，得到煅烧物；
步骤5：将步骤4得到的煅烧物进行研磨，制得青色长余辉发光材料Ba1-x-yHfSi3O9:Eux, Ry。
采用本发明方法合成的青长余辉发光材料以Eu2+作为激活离子，Pr3+等三价稀土离子作为共激活离子，采用低温煅烧。在200nm～450nm波长光激发下，发出波长为400nm～600nm的青光，该青光宽带发射的峰值位于478nm，经紫外光照射后，去掉激发源，人眼可以观察到明亮的青色余辉，余辉的初始亮度最高可达到0.3456cd/m2，能持续发出人眼可分辨的发光亮度在0.32mcd/m2以上的可见光近15小时。
该硅酸盐长余辉发光材料，使用BaZrSi3O9或BaHfSi3O9作为发光材料基质，使用二价铕离子(Eu2+)作为发光激活剂，其他三价稀土离子作为辅助激活剂。该青色长余辉发光材料不仅具有现有硅酸盐长余辉发光材料的优异性能，而且具有与铝酸盐长余辉发光材料相当的余辉时间。
实施例1
按Ba0.98ZrSi3O9：0.01Eu2+, 0.01Pr3+分子式所示的化学计量比，称取0.1934g BaCO3、0.1232g ZrO2、0.1803g SiO2、0.0018g Eu2O3和0.0017g Pr6O11作为原料，将称取的各原料研磨混合均匀后放入氧化铝坩埚，在空气气氛预烧，预烧温度是800℃，预烧时间2小时，混合物自然冷却后研磨并混合均匀，置于温度为1400℃的环境中，在还原气氛下煅烧6小时，还原气氛由体积百分比为95%的氮气和5%的氢气组成，煅烧后的粉末随炉冷却至室温，得到煅烧物；研磨后，制得青色长余辉发光材料。图1所示为该长余辉发光材料的XRD图谱，表明该材料的物相为BaZrSi3O9，只有少量的杂质相产生。该长余辉发光材料的激发和发射光谱图如图2所示，在398nm波长激发下，发射光谱在478nm处具有一个青光发射,归属于Eu2+的5d-4f跃迁，采用CIE色度图计算得到该长余辉发光材料发射光的色坐标为x=0.124, y=0.2278，位于青光发射区域。图3为0.0010g样品Ba0.98ZrSi3O9：0.01Eu2+, 0.01Pr3+在波长254nm光源和波长365nm光源同时照射10秒以后测得的热释光谱。可以看出该样品在300～400K温度范围内存在一个较强的适合室温下长余辉的热释峰，峰值位于320K附近。图4为该样品的余辉衰减曲线图，从图中可看出，该发光材料能够持续发出近15小时的人眼可分辨的发光亮度在0.32mcd/m2以上的青光。
实施例2
按Ba0.98HfSi3O9：0.01Eu2+, 0.01Pr3+分子式所示的化学计量比，称取0.1934g BaCO3、0.2105g HfO2、0.1803g SiO2、0.0018g Eu2O3和0.0017g Pr6O11作为原料，将称取的各原料混合研磨均匀后放入氧化铝坩埚，在空气气氛下预烧结，预烧结温度800℃，预烧时间2小时，得混合物，该混合物自然冷却后研磨均匀，再置于温度为1400℃的还原气氛环境中煅烧6小时，还原气氛由体积百分比为95%的氮气和5%的氢气组成，煅烧后的粉末随炉冷却至室温，得煅烧物；研磨后，制得青色长余辉发光材料。图5所示为该长余辉发光材料的XRD谱图，表明该材料的物相为BaHfSi3O9，只有少量的杂质相产生。该长余辉发光材料的激发和发射光谱图如图6所示，在398nm波长激发下，发射光谱在波长478nm处具有一个青光发射,归属于Eu2+的5d-4f跃迁，采用CIE色度图计算得到该长余辉发光材料发射光的色坐标为x=0.1247, y=0.2089，不同于Ba0.98ZrSi3O9：0.01Eu2+, 0.01Pr3+，但仍位于青光发射区域。图7为0.0010g样品Ba0.98HfSi3O9：0.01Eu2+, 0.01Pr3+在波长254nm和波长365nm光源同时照射10秒以后测得的热释光谱图。可以看出该样品在300～400K温度范围内也存在一个较强的适合室温下长余辉的热释峰，峰值位于320K附近，但其热释峰强度低于Ba0.98ZrSi3O9：0.01Eu2+, 0.01Pr3+的热释峰。图8为该样品的余辉衰减曲线图，从图中可看出，该发光材料能够持续发出近12小时的人眼可分辨的发光亮度在0.32mcd/m2以上的可见光。
实施例3
按Ba0.98HfSi3O9：0.01Eu2+, 0.01Yb3+分子式所示的化学计量比，称取0.1934g BaCO3、0.2105g HfO2、0.1803g SiO2、0.0018g Eu2O3和0.0020g Yb2O3作为原料，将称取的各原料混合研磨均匀后放入氧化铝坩埚，在空气气氛预烧，预烧温度是800℃，预烧时间2小时，得混合物；该混合物自然冷却后研磨并混合均匀，再置于温度为1400℃的还原气氛环境中煅烧6小时，还原气氛由体积百分比为95%的氮气和5%的氢气组成，煅烧后的原料粉末随炉冷却至室温，得到煅烧物；研磨后，制得青色长余辉发光材料。图9为0.0010g样品Ba0.98HfSi3O9：0.01Eu2+, 0.01Yb3+在波长254nm和波长365nm光源同时照射10秒以后测得的热释光谱图，可以看出该样品中存在三个较强的热释峰，分别位于320K、432K、540K附近。这意味着该材料除了在室温下具有较好的余辉性能，在防伪和温度传感方面也有很大的应用前景。
实施例4
按Ba0.96HfSi3O9：0.02Eu2+, 0.02Dy3+分子式所示的化学计量比，分别称取0.1894gBaCO3、0.2105g HfO2、0.1803g SiO2、0.0035g Eu2O3和0.0037g Dy2O3；将称取的各原料混合研磨均匀后放入氧化铝坩埚，在空气气氛预烧，预烧温度是1000℃，预烧时间1小时，得混合物；该混合物自然冷却后研磨并混合均匀，再置于温度为1200℃的还原气氛环境中煅烧12小时，还原气氛由体积百分比为75%的氮气和25%的氢气组成，煅烧后的原料粉末随炉冷却至室温，得到煅烧物；研磨后，制得青色长余辉发光材料。
实施例5
按Ba0.96ZrSi3O9：0.02Eu2+, 0.02Nd3+分子式所示的化学计量比，分别称取0.1894g Ba(NO3)2、0.1232g Zr(NO3)4·5H2O、0.1803g H2SiO3、0.0035g Eu2O3和0.0037g Nd2O3；将称取的各原料混合研磨均匀后放入氧化铝坩埚，在空气气氛预烧，预烧温度是650℃，预烧时间5.5小时，得混合物；该混合物自然冷却后研磨并混合均匀，再置于温度为1500℃的还原气氛环境中煅烧4小时，还原气氛由体积百分比为85%的氮气和15%的氢气组成，煅烧后的原料粉末随炉冷却至室温，得到煅烧物；研磨后，制得青色长余辉发光材料。
实施例6
按Ba0.9HfSi3O9：0.05Eu2+, 0.05Tb3+分子式所示的化学计量比，分别称取0.1894gBaCO3、0.2105g HfO2、0.1803g SiO2、0.0035g Eu2O3和0.0034g Tb4O7；将称取的各原料混合研磨均匀后放入氧化铝坩埚，在空气气氛预烧，预烧温度是450℃，预烧时间8小时，得混合物；该混合物自然冷却后研磨并混合均匀，再置于温度为1300℃的还原气氛环境中煅烧9小时，还原气氛为NH3，煅烧后的原料粉末随炉冷却至室温，得到煅烧物；研磨后，制得青色长余辉发光材料。
实施例7
按Ba0.94ZrSi3O9：0.02Eu2+, 0.04Tm3+分子式所示的化学计量比，分别称取0.1894gBaCO3、0.1232g ZrO2、0.1803g SiO2、0.0035g Eu2O3和0.0034g Tm2O3；将称取的各原料混合研磨均匀后放入氧化铝坩埚，在空气气氛预烧，预烧温度是900℃，预烧时间1.5小时，得混合物；该混合物自然冷却后研磨并混合均匀，再置于温度为1350℃的还原气氛环境中煅烧8小时，还原气氛由体积百分比为5%的CO和95%的氮气组成，煅烧后的原料粉末随炉冷却至室温，得到煅烧物；研磨后，制得青色长余辉发光材料。
实施例8
按Ba0.93HfSi3O9：0.03Eu2+, 0.04Ce3+分子式所示的化学计量比，分别称取0.1894gBaCO3、0.2105g HfO2、0.1803g SiO2、0.0035g Eu2O3和0.0035g CeO2；将称取的各原料混合研磨均匀后放入氧化铝坩埚，在空气气氛预烧，预烧温度是650℃，预烧时间5.5小时，得混合物；该混合物自然冷却后研磨并混合均匀，再置于温度为1500℃的还原气氛环境中煅烧4小时，还原气氛由体积百分比为85%的氮气和15%的CO组成，煅烧后的原料粉末随炉冷却至室温，得到煅烧物；研磨后，制得青色长余辉发光材料。
实施例9
按Ba0.97ZrSi3O9：0.01Eu2+, 0.02Y3+分子式所示的化学计量比，分别称取0.1894gBaCO3、0.1232g ZrO2、0.1803g SiO2、0.0035g Eu2O3和0.0035g Y2O3；将称取的各原料混合研磨均匀后放入氧化铝坩埚，在空气气氛预烧，预烧温度是500℃，预烧时间7小时，得混合物；该混合物自然冷却后研磨并混合均匀，再置于温度为1200℃的还原气氛环境中煅烧12小时，还原气氛由体积百分比为75%的氮气和25%的氢气组成，煅烧后的原料粉末随炉冷却至室温，得到煅烧物；研磨后，制得青色长余辉发光材料。
实施例10
按Ba0.96HfSi3O9：0.03Eu2+, 0.01Lu3+分子式所示的化学计量比，分别称取0.1894gBaCO3、0.2105g HfO2、0.1803g SiO2、0.0035g Eu2O3和0.0037g Lu2O3;将称取的各原料按实施例2的方法制得长余辉硅酸盐长余辉发光材料。
实施例11
按Ba0.96ZrSi3O9：0.02Eu2+, 0.02Er3+分子式所示的化学计量比，分别称取0.1894gBaCO3、0.1232g ZrO2、0.1803g SiO2、0.0035g Eu2O3和0.0035g Er2O3;将称取的各原料按实施例1的方法制得长余辉硅酸盐长余辉发光材料。
实施例12
按Ba0.96HfSi3O9：0.02Eu2+, 0.01Pr3+,0.01Yb3+分子式所示的化学计量比，分别称取0.1894g BaCO3、0.2105g HfO2、0.1803g SiO2、0.0035g Eu2O3、0.0017g Pr6O11和0.0020gYb2O3;将称取的各原料按实施例2的方法制得长余辉硅酸盐长余辉发光材料。

Claims (5)

1. 一种硅酸盐长余辉发光材料，其特征在于，化学表达式为Ba1-x-yZrSi3O9: Eux, Ry以及Ba1-x-yHfSi3O9: Eux, Ry，其中，0＜x≤0.05，0＜y≤0.05；R=Tb、Ce、Dy、Tm、Nd、Gd、Y、Er、La、Pr、Sm、Yb、Lu或Ho中的一种或多种。
2.一种权利要求1所述硅酸盐长余辉发光材料的制备方法，其特征在于，该方法具体按以下步骤进行：
步骤1：按该硅酸盐长余辉发光材料化学表达式中各化学组成的化学计量比分别称取以下原料：
BaCO3或Ba(NO3)2中的一种，
ZrO或Zr(NO3)4·5H2O中的一种，
H2SiO3或SiO2中的一种，
Eu2O3，
Tb4O7、CeO2、Dy2O3、Tm2O3、Nd2O3、Gd2O3、Y2O3、Er2O3、La2O3、Pr6O11、Sm2O3、Yb2O3、Lu2O3或Ho2O3中的一种或多种元素，
将所取各原料混合研磨至微米级，制得原料粉末；
步骤2：将步骤1制得的原料粉末，在空气气氛下预烧结1～10小时，预烧结温度300～1000℃，得混合物；
步骤3：待步骤2的混合物自然冷却后研磨均匀，再在还原气氛中高温煅烧，高温煅烧温度为1200℃～1500℃，高温煅烧时间为4～12小时；
步骤4：煅烧后的粉末随炉冷却至室温，得煅烧物；
步骤5：将步骤4得到的煅烧物进行研磨，制得青色长余辉发光材料。
3. 一种硅酸盐长余辉发光材料，其特征在于，化学表达式为Ba1-x-yHfSi3O9: Eux, Ry，其中，0＜x≤0.05，0＜y≤0.05；R=Tb、Ce、Dy、Tm、Nd、Gd、Y、Er、La、Pr、Sm、Yb、Lu或Ho中的一种或多种。
4.一种权利要求3所述硅酸盐长余辉发光材料的制备方法，其特征在于，该方法具体按以下步骤进行：
步骤1：按该硅酸盐长余辉发光材料化学表达式中各化学组成的化学计量比分别称取以下原料：
BaCO3或Ba(NO3)2中的一种，
HfO2，
H2SiO3或SiO2中的一种，
Eu2O3，
Tb4O7、CeO2、Dy2O3、Tm2O3、Nd2O3、Gd2O3、Y2O3、Er2O3、La2O3、Pr6O11、Sm2O3、Yb2O3、Lu2O3或Ho2O3中的一种或多种元素，
将所取各原料混合研磨至微米级，制得原料粉末；
步骤2：将步骤1制得的原料粉末，在空气气氛下预烧结1～10小时，预烧结温度300～1000℃，得混合物；
步骤3：待步骤2的混合物自然冷却后研磨均匀，再在还原气氛中高温煅烧，高温煅烧温度为1200℃～1500℃，高温煅烧时间为4～12小时；
步骤4：煅烧后的粉末随炉冷却至室温，得煅烧物；
步骤5：将步骤4得到的煅烧物进行研磨，制得青色长余辉发光材料。
5.按照权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的还原气氛可以采用三种气体：第一种是氨气；第二种是按体积百分比由5～25%氢气和95～75%氮气组成的混合气体；第三种是按体积百分比由5～25%一氧化碳和95～75%氮气组成的混合气体。
CN201610934933.7A 2016-11-01 2016-11-01 硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法 Expired - Fee Related CN106497555B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610934933.7A CN106497555B (zh) 2016-11-01 2016-11-01 硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610934933.7A CN106497555B (zh) 2016-11-01 2016-11-01 硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106497555A true CN106497555A (zh) 2017-03-15
CN106497555B CN106497555B (zh) 2019-02-26

Family

ID=58318908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610934933.7A Expired - Fee Related CN106497555B (zh) 2016-11-01 2016-11-01 硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106497555B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107418575A (zh) * 2017-05-22 2017-12-01 兰州大学 一种铕激活的硅酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法
CN107474838A (zh) * 2017-08-02 2017-12-15 兰州大学 一种蓝绿色长余辉发光材料及其制备方法
CN108569902A (zh) * 2018-06-12 2018-09-25 闽南师范大学 一种蓝绿色蓄能型发光石及其制备方法
CN109233822A (zh) * 2018-09-19 2019-01-18 厦门理工学院 一种黄色长余辉发光材料及其制备方法和应用
CN109233824A (zh) * 2018-08-17 2019-01-18 昆明理工大学 一种红色光激励荧光材料及其制备方法
CN111100634A (zh) * 2019-12-25 2020-05-05 武汉工程大学 一种长余辉荧光材料及其制备方法
CN112480910A (zh) * 2020-12-04 2021-03-12 广东工业大学 一种蓝绿色硅酸盐荧光粉及其制备方法和应用
CN113493687A (zh) * 2021-06-14 2021-10-12 西北工业大学 一种Sm3+和Eu3+共掺杂长余辉发光材料及制备方法
CN114032101A (zh) * 2021-11-25 2022-02-11 广东电网有限责任公司 一种长余辉发光材料和制备方法及其应用
CN114958353A (zh) * 2022-03-23 2022-08-30 佛山科学技术学院 铕、镱共掺杂硅酸盐绿光长余辉材料及其制备方法和应用
CN115838594A (zh) * 2021-09-21 2023-03-24 纳米及先进材料研发院有限公司 长余辉的红光发光磷光体及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA939497A (en) * 1969-11-08 1974-01-08 N.V. Philips Gloeilampenfabrieken Luminescent screen
CN101522860A (zh) * 2006-08-10 2009-09-02 住友化学株式会社 荧光体、具有该荧光体的荧光体糊及发光元件
CN104271705A (zh) * 2012-04-24 2015-01-07 默克专利有限公司 硅酸盐无机发光材料
CN104419425A (zh) * 2013-08-20 2015-03-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 硅酸盐荧光粉及其制备方法
EP2871224A1 (en) * 2012-07-06 2015-05-13 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Silicate phosphor and process for manufacturing same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA939497A (en) * 1969-11-08 1974-01-08 N.V. Philips Gloeilampenfabrieken Luminescent screen
CN101522860A (zh) * 2006-08-10 2009-09-02 住友化学株式会社 荧光体、具有该荧光体的荧光体糊及发光元件
CN104271705A (zh) * 2012-04-24 2015-01-07 默克专利有限公司 硅酸盐无机发光材料
EP2871224A1 (en) * 2012-07-06 2015-05-13 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Silicate phosphor and process for manufacturing same
CN104419425A (zh) * 2013-08-20 2015-03-18 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 硅酸盐荧光粉及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YAHONG JIN等: "Luminescence properties of long persistent phosphors BaZrSi3O9: R3+ (R = Eu, Sm, Dy, Tb and Pr) based on host sensitization", 《OPTICAL MATERIALS》 *
YOSHIHIRO TAKAHASHI等: "Afterglow in synthetic bazirite, BaZrSi3O9", 《JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN》 *

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107418575A (zh) * 2017-05-22 2017-12-01 兰州大学 一种铕激活的硅酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法
CN107418575B (zh) * 2017-05-22 2019-04-30 兰州大学 一种铕激活的硅酸盐蓝绿色荧光粉及其制备方法
CN107474838B (zh) * 2017-08-02 2019-12-31 兰州大学 一种蓝绿色长余辉发光材料及其制备方法
CN107474838A (zh) * 2017-08-02 2017-12-15 兰州大学 一种蓝绿色长余辉发光材料及其制备方法
CN108569902A (zh) * 2018-06-12 2018-09-25 闽南师范大学 一种蓝绿色蓄能型发光石及其制备方法
CN108569902B (zh) * 2018-06-12 2021-01-29 闽南师范大学 一种蓝绿色蓄能型发光石及其制备方法
CN109233824A (zh) * 2018-08-17 2019-01-18 昆明理工大学 一种红色光激励荧光材料及其制备方法
CN109233824B (zh) * 2018-08-17 2021-07-16 昆明理工大学 一种红色光激励荧光材料及其制备方法
CN109233822A (zh) * 2018-09-19 2019-01-18 厦门理工学院 一种黄色长余辉发光材料及其制备方法和应用
CN109233822B (zh) * 2018-09-19 2021-05-14 厦门理工学院 一种黄色长余辉发光材料及其制备方法和应用
CN111100634A (zh) * 2019-12-25 2020-05-05 武汉工程大学 一种长余辉荧光材料及其制备方法
CN112480910A (zh) * 2020-12-04 2021-03-12 广东工业大学 一种蓝绿色硅酸盐荧光粉及其制备方法和应用
CN113493687A (zh) * 2021-06-14 2021-10-12 西北工业大学 一种Sm3+和Eu3+共掺杂长余辉发光材料及制备方法
CN115838594A (zh) * 2021-09-21 2023-03-24 纳米及先进材料研发院有限公司 长余辉的红光发光磷光体及其制备方法
CN115838594B (zh) * 2021-09-21 2024-01-26 纳米及先进材料研发院有限公司 长余辉的红光发光磷光体及其制备方法
CN114032101A (zh) * 2021-11-25 2022-02-11 广东电网有限责任公司 一种长余辉发光材料和制备方法及其应用
CN114958353A (zh) * 2022-03-23 2022-08-30 佛山科学技术学院 铕、镱共掺杂硅酸盐绿光长余辉材料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN106497555B (zh) 2019-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106497555A (zh) 硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法
CN107189776B (zh) 一种绿色硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法
WO2011014091A1 (ru) Неорганический люминесцирующий материал для твердотельных источников белого света
CN107974250B (zh) 一种蓝绿色硅酸盐超长余辉发光材料及其制备方法
CN111196925A (zh) Mn4+掺杂的红色荧光材料及其制备方法
CN101768441B (zh) 稀土硼酸盐发光材料及其制备方法
Nakano et al. Novel Ba–Sc–Si-oxide and oxynitride phosphors for white LED
CN103834391A (zh) 一种铕离子激活硅基氮氧化物绿色荧光粉及其制备方法
CN110257064A (zh) 铬离子掺杂的锗硅酸盐近红外长余辉发光材料及其制备方法
CN105087003B (zh) 一种橙黄光led荧光粉、其制备方法及其应用
CN101974324B (zh) 一种超长余辉硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法
CN109666481A (zh) 一种长余辉发光材料及其制备方法
CN104479676B (zh) 一种黄色长余辉发光材料及其制备方法
CN107129805B (zh) 一种铕离子掺杂的硅酸盐白光荧光粉及其制备方法
CN103980889B (zh) 一种硅酸盐基多色长余辉发光材料及其制备方法
CN103396796B (zh) 一种锑酸盐长余辉荧光粉及其制备方法
CN108949173B (zh) 一种青色硅酸盐超长余辉发光材料及其制备方法
CN102433121A (zh) 一种硅酸盐长余辉荧光粉及其制备方法
CN108276998B (zh) 三价钐离子掺杂钛酸钆钡红色荧光粉及其制备方法
CN107474838B (zh) 一种蓝绿色长余辉发光材料及其制备方法
CN108034423B (zh) 一种Mn2+离子掺杂的硅酸盐红色荧光粉、制备方法及应用
Lee et al. Synthesis and luminescence spectra of two europium (II) aluminates, EuAl2O4 and EuAl12O19
CN107722972B (zh) 一种绿色长余辉发光材料及其制备方法
CN103224788B (zh) 一种红色荧光发光材料及其制备方法
CN102337127A (zh) 一种磷酸盐长余辉发光材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190226

Termination date: 20191101