CN110964518A - 一种可被太阳光激发的橙黄色长余辉发光材料及制备方法 - Google Patents

一种可被太阳光激发的橙黄色长余辉发光材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

一种可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料及制备方法，化学组成式为：M3‑x‑y‑nSi1‑zO5:yEu2+,zNb,nZn。其中，M为Ca、Ba、Sr，至少含Sr；0≤x＜0.5,0.0002≤y＜0.06,0.≤z＜0.35,0＜n＜0.5。制备方法，包括：(1)称量物料：选择上述结构式中的氧化物或相应的盐作为原料；(2)物料经研磨混匀后经燃烧法预烧；(3)由(2)所得的物料研磨均匀，在H2弱还原气氛下，在1000℃‑1600℃烧结2‑8小时合成。本发明材料发射带位于540‑650nm，发射峰值位于585nm左右。在紫外激发光照射之后，具有明显的肉眼可见的橙黄色余辉。在太阳光下辐照一段时间后，同样具有肉眼可见的明显橙黄色余辉发光。本发明的制备方法工艺简单，发光颜色独特，该材料配合有机材料、玻璃和陶瓷等可制成新型余辉器件，原料价格低廉，易于推广。

Description

一种可被太阳光激发的橙黄色长余辉发光材料及制备方法
技术领域
本发明涉及发光材料技术领域，特别涉及可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料及相应制品。
背景技术
长余辉材料也称为长余辉发光材料，同时它也是是一种光储存材料，其本质是一种光致发光材料。它可以吸收能量，比如：X射线，紫外光，可见光等。主要原因在于其具有不同深度的陷阱能级，能将电子俘获并储存在能级陷阱中，在移除激发源后仍可继续发光，或在温度以及其他光刺激作用下，仍可以发射光。因此，它是一种具有应用前景的材料。长余辉发光材料的用途十分广泛，可用于黑暗环境中的指示照明，比如紧急通道照明，长余辉道路等；也可用与建筑装潢以及日用消费品等；同时长余辉发光材料还可以应用于光电信息领域，如高能粒子和缺陷损伤探测器，信息存储，温度传感器等。
长余辉材料中，其陷阱能级(电子或者空穴陷阱)具有十分重要的作用。长余辉材料在紫外光或者可见光照射下，发光中心的基态能级电子可以跃迁至激发态，之后进入导带成为自由电子，自由电子被陷阱捕获被储存。当外界光激发停止后，储存在陷阱能级中的电子在室温热扰动或者光激励下逐渐释放出来，释放出的电子从激发态返回基态时产生发光，称为长余辉发光。
目前商用长余辉发光材料以稀土激活的铝酸盐和硅铝酸盐为主，其发光颜色一般为蓝色(如SrAl2O4:Eu2+，Nd3+，440nm；Sr2MgSiO7:Eu2+，468nm)、蓝绿色(Sr4Al14O25:Eu2+，Dy3+，490nm)、黄绿色(SrAl2O4:Eu2+，Dy3+，520nm)。相对于蓝绿色长余辉材料，暖色调的橙色或红色长余辉材料报道很少且性能远不如前者，目前报道多的有硒酸盐、硫化物及硫氧化物等。硒酸盐Ca2-x-ySnO4:Smx,My(公开号：CN 101565614A)，其余辉时间为45–380分钟；然其原料中含有毒元素镉，对人体和环境都有巨大危害；且初始余辉亮度只有60mcd/m2左右，性能还有巨大的提升空间。氮化物L2-x-ySimNn:xEu,yR1,zR2(公开号：CN 102766454A)、M1-x- ySi2O2N2:Ybx,Lny(公开号：CN 105567235A)合成条件苛刻，初始余辉亮度过低，时间不长，不适合商业化。其余材料如钛酸盐(公开号：CN 105647532A)和铌酸盐(公开号：CN103923653A)余辉时间都在2小时内。上述的各类橙红色余辉材料有两大缺点：在太阳光辐照条件下，余辉发光效率很低，大多数的余辉发光只能在紫外光辐照条件下发生，这大大限制了他们在实际生活中的应用；与目前商业化的SrS:Eu2+,Pr3+、Ca1-xSrxS:Eu2+,Dy3+、Y2O2S：Eu3+,Mg2+,Ti4+等(CN 103627387A；CN 101514289A等)，综合性能依然有很大的差距。然而，即使是商业化的硫化物长余辉发光材料，余辉时间普遍低于6小时，且化学性质不稳定、易潮解，变质产生H2S等有毒气体。因此，开发可被太阳光激发，性能优异，环境友好型的长波(580nm～630nm)发射的长余辉材料，如我们课题组申请的专利(公开号：CN 110003893A)就通过在硅酸盐基质进行元素替代调控带隙及不等价离子取代，获得了余辉时间在8小时左右，波长在580nm附近的长余辉材料；并获得与其相关的制品一直是人们努力的目标。本专利在上一工作基础上，加入Zn，不仅余辉时间得到明显提升，余辉激发光的范围也得到了有效的拓展，可被太阳光有效激发，这离商业化条件更近了一步。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种Eu、Nb、Zn共掺杂的宽带发射橙黄色长余辉发光材料，其化学稳定性高，余辉时间长；在紫外光下辐照10分钟后，可实现肉眼可见2小时左右的黄-橘色余辉发光，发射峰值位于580-610nm左右。特别的，在太阳光照射10分钟后，有明显的眼光橙黄色余辉发光。
本发明的另一目的在于提供上述Eu、Nb、Zn共掺杂宽带发射橙黄色长余辉发光材料相关制品，易于大规模技术推广。
一种可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料，其特征在于化学组成式为：M3-x-y- nSi1-zO5:yEu2+,zNb,nZn。其中，M为Ca、Ba、Sr，至少含Sr；0≤x＜0.5,0.0002≤y＜0.06,0.≤z＜0.35,0＜n＜0.5。
进一步地，所述橙黄色长余辉材料晶体结构为正交晶系，空间群为P4/ncc。
进一步地，所述的材料在紫外光区至可见光区(230nm–450nm)波长照射后，呈现出峰值波长在585nm，发射带位于540-650nm的宽带橙黄色长余辉发射，余辉时间可达10小时以上，优选M为Ba,Sr,x＝0.15,y＝0.005,z＝0.003,n＝0.003方案，余辉时间可达20小时。
一种如上所述的可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)称量物料：按化学组成式M3-x-y-nSi1-zO5:yEu2+,zNb,nZn化学计量比进行配料，分别称量M的氧化物或者硝酸盐，含Si的氧化物，含Eu、Nb、Zn的氧化物或者硝酸盐，加少量酒精充分研细混匀至酒精完全挥发，得到上述原料的混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合原料加入2–100mL的去离子水，在高温电阻炉中于200-950℃燃烧5–50分钟，得到烧成的烧结体；
(3)将步骤(2)得到的烧结体中加入酒精研磨成为粉末，烘干，置入刚玉坩埚中，在弱还原气氛下烧结，烧结温度为1000℃-1600℃，烧结时间为2-8小时，自然冷却后，取出研碎即制得橙黄色长余辉荧光粉。
进一步地，步骤(1)所述的混合原料中含Si的氧化物为纳米二氧化硅，其的配比量为按化学计量比计算量的85％～100％。
进一步地，步骤(2)中所得的混合料需加去离子水并进行燃烧预处理。
进一步地，步骤(3)中弱还原气氛为H2/N2混合气，其中H2体积百分比2％-40％。
进一步地，用本发明的长余辉发光材料配合有机材料、玻璃和陶瓷，可制成新型发射波长范围为540-650nm的橙黄色长余辉发光制品。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
(1)提供了一种新型暖色调长余辉发光材料，通式为M3-x-y-nSi1-zO5:yEu2+,zNb,nZn。其中，M为Ca、Ba、Sr，至少含Sr；0≤x＜0.5,0.0002≤y＜0.06,0≤z＜0.35,0＜n＜0.5。通过Nb和Zn离子的引入，明显的提高了余辉亮度和余辉时间；
(2)物相纯度高，烧结温度较低；
(3)物理、化学性能稳定，在潮湿环境中不影响性能；
(4)在紫外光下辐照10分钟，移除激发光源后，可实现肉眼明显可见的橙黄色长余辉发光；测试余辉时间可达10—20小时；特别的，在太阳光下照射，余辉时间可达7小时；
(5)本发明的取材原料廉价，余辉发光颜色少见，易于推广并用于各类制品。
本发明还公开了可用该暖色调长余辉发光材料制备的制品。例如为：异常报警、急救工具、安全护栏、扶手或者踏板等；耳环，手链以及衣物装饰；交通工具如脚踏车、电动车、汽车以及飞机船舶等装饰；夜用捕鱼装置、儿童发光玩具、夜明珠、发光纤维等；
本发明还公开了可用该暖色调长余辉发光材料制备的涂料。涂料成分包含上述长余辉发光材料，其加入涂料中的质量分数为1—50％，优选8—40％。涂料可包括：环氧树脂，聚氨酯等；
本发明还公开了可用该暖色调长余辉发光材料制备的油墨。油墨成分包含上述长余辉发光材料，长余辉材料均匀加入油墨中，其加入涂料中的质量分数为1—50％，优选8—40％。油墨可包括：聚氨酯，聚酰胺和丙烯酸等。
本发明还公开了部分可用该暖色调长余辉发光材料的制品，可针对儿童长余辉玩具、各类长余辉用娱乐设施等。可以列举出以下制品但不限于：钓鱼竿、儿童电动车、儿童弹力球、大风车、旋转木马，风筝、海盗船等；接着如：发光水草、油画、风景画、夜用手表、发光计时器；同时，可用于防伪工作的印刷物：票券、车票、演唱会门票、彩票、防伪二维码等。
附图说明
图1为本发明的实施例1—实施例5制备样品的粉末X射线衍射(XRD)图。
图2为本发明的实施例1—实施例5制备样品的发射光谱(PL)图。
图3为本发明的实施例1—实施例5制备样品的激发光谱(PLE)图。
图4为本发明的实施例1—实施例5制备样品在紫外光下的余辉衰减曲线。
图5为本发明的实施例5制备样品在太阳光辐照条件下的余辉衰减曲线。
图6为本发明的实施例5制备样品在太阳光辐照条件下的热释光曲线。
图7为本发明的实施例5制备样品在水中不同浸泡时间下的热释光曲线。
图8为使用本发明的实施例5制备的暖色调长余辉制品实物图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例化学组成式为Sr2.997SiO5:0.002Eu2+,0.001Zn2+橙黄色长余辉发光材料的具体制备方法如下：
步骤1、按化学组成式Sr2.997SiO5:0.002Eu2+,0.001Zn2+化学计量比，分别称取Sr(NO3)2、Eu(NO3)6·6H2O、Zn(NO3)2、纳米SiO2高纯度原料，置于玛瑙研钵中加入适量无水乙醇进行研磨20–60分钟，使原料充分混合均匀，烘干后将混合原料转移到陶瓷碗中并加入2-100mL去离子水，之后将其置于高温箱式炉中于200-950℃燃烧5-50分钟，自然冷却后取出，再次研磨，所得料放好备用；
步骤2、将步骤1得到的混合料在温度为1000℃-1600℃的还原气氛下(还原气氛为体积比为5：95的H2和N2的混合气体)烧结2–8h，并在此还原气氛下冷却至室温，研磨后得到通式为Sr2.997SiO5:0.002Eu2+,0.001Zn2+的长余辉荧光粉。
本实施例制备的橙黄色长余辉发光材料粉末X射线衍射(XRD)图谱如图1中实施例1所示，说明此种长余辉材料物相纯度高。
该长余辉荧光粉稳态发射光谱如图2的实施例1所示，宽峰归属于Eu2+的宽带发射，发射带位于540-650nm，发射峰位于584nm，是典型的橙黄色发光。激发光谱如如图3的实施例1所示，激发光谱为250–500nm的宽带，可被太阳光激发。余辉衰减曲线如图4中实施例1所示。该长余辉荧光粉在室温条件下放置不会潮解，相结构不会发生改变，并能缓慢释放较高亮度橙黄色余辉，余辉时间长达8h。特别的，该长余辉发光材料在水中连续浸泡200小时后，如图7所示，其热释光强度仍然保持在一个很高的数值，说明其耐水性能优异实施例2
本实施例化学组成式为Sr2.99Si0.998O5:0.002Eu2+,0.002Nb,0.01Zn2+橙黄色长余辉发光材料的具体制备方法如下：
步骤1、按化学组成式Sr2.99Si0.998O5:0.002Eu2+,0.002Nb,0.01Zn2+化学计量比，分别称取Sr(NO3)2、Eu(NO3)6·6H2O、Zn(NO3)2、纳米SiO2、Nb2O5高纯度粉末原料，置于玛瑙研钵中加入适量无水乙醇进行研磨20–60分钟，使原料充分混合均匀，烘干后将混合原料转移到陶瓷碗中并加入2-100mL去离子水，之后将其置于高温箱式炉中于200-950℃燃烧5-50分钟，自然冷却后取出，再次研磨，所得料放好备用；
步骤2、将步骤1得到的混合料在温度为1000℃-1600℃的还原气氛下(还原气氛为体积比为5：95的H2和N2的混合气体)烧结2–8h，并在此还原气氛下冷却至室温，研磨后得到通式为Sr2.99Si0.998O5:0.002Eu2+,0.002Nb,0.01Zn2+的长余辉荧光粉。
本实施例制备的橙黄色长余辉发光材料粉末X射线衍射(XRD)图谱如图1中实施例2所示，说明此种长余辉材料物相纯度高。
该长余辉荧光粉稳态发射光谱如图2的实施例2所示，宽峰归属于Eu2+的宽带发射，发射带位于540-650nm，发射峰位于584nm，是典型的橙黄色发光。激发光谱如如图3的实施例2所示，激发光谱为250–500nm的宽带，可被太阳光激发。余辉衰减曲线如图4中实施例2所示。该长余辉荧光粉在室温条件下放置不会潮解，相结构不会发生改变，并能缓慢释放高亮度橙黄色余辉，余初始余辉亮度为1225mcd/m2，余辉时间长达10小时。
实施例3
本实施例化学组成式为Sr2.968Si0.994O5:0.002Eu2+,0.006Nb,0.03Zn2+橙黄色长余辉发光材料的具体制备方法如下：
步骤1、按化学组成式Sr2.968Si0.994O5:0.002Eu2+,0.003Nb,0.03Zn2+化学计量比，分别称取Sr(NO3)2、Eu(NO3)6·6H2O、Zn(NO3)2、纳米SiO2、Nb2O5高纯度粉末原料，置于玛瑙研钵中加入适量无水乙醇进行研磨20-60分钟，使原料充分混合均匀，烘干后将混合原料转移到陶瓷碗中并加入2-100mL去离子水，之后将其置于高温箱式炉中于200-950℃燃烧5-50分钟，自然冷却后取出，再次研磨，所得料放好备用；
步骤2、将步骤1得到的混合料在温度为1000℃-1600℃的还原气氛下(还原气氛为体积比为5：95的H2和N2的混合气体)烧结2–8h，并在此还原气氛下冷却至室温，研磨后得到通式为Sr2.968Si0.994O5:0.002Eu2+,0.003Nb,0.03Zn2+的长余辉荧光粉。
本实施例制备的橙黄色长余辉发光材料粉末X射线衍射(XRD)图谱如图1中实施例3所示，说明此种长余辉材料物相纯度高。
该长余辉荧光粉稳态发射光谱如图2的实施例3所示，宽峰归属于Eu2+的宽带发射，发射带位于540-650nm，发射峰位于585nm，是典型的橙黄色发光。激发光谱如如图3的实施例3所示，激发光谱为250–500nm的宽带，可被太阳光激发。余辉衰减曲线如图4中实施例3所示。该长余辉荧光粉在室温条件下放置不会潮解，相结构不会发生改变，并能缓慢释放较高亮度橙黄色余辉，余辉时间长达13小时。
实施例4
本实施例化学组成式为Ca0.1Ba0.2Sr2.698Si0.992O5:0.002Eu2+,0.008Nb,0.06Zn2+橙黄色长余辉发光材料的具体制备方法如下：
步骤1、按化学组成式Ca0.1Ba0.2Sr2.698Si0.992O5:0.002Eu2+,0.008Nb,0.06Zn2+化学计量比，分别称取Ca(NO3)2、Ba(NO3)2、Sr(NO3)2、Eu(NO3)6·6H2O、Zn(NO3)2、纳米SiO2、Nb2O5高纯度粉末原料，置于玛瑙研钵中加入适量无水乙醇进行研磨20–60分钟，使原料充分混合均匀，烘干后将混合原料转移到陶瓷碗中并加入2-100mL去离子水，之后将其置于高温箱式炉中于200-950℃燃烧5-50分钟，自然冷却后取出，再次研磨，所得料放好备用；
步骤2、将步骤1得到的混合料在温度为1000℃-1600℃的还原气氛下(还原气氛为体积比为5：95的H2和N2的混合气体)烧结2–8h，并在此还原气氛下冷却至室温，研磨后得到通式为Ca0.1Ba0.2Sr2.698Si0.992O5:0.002Eu2+,0.008Nb,0.06Zn2+的长余辉荧光粉。
本实施例制备的橙黄色长余辉发光材料粉末X射线衍射(XRD)图谱如图1中实施例3所示，说明此种长余辉材料物相纯度高。
该长余辉荧光粉稳态发射光谱如图2的实施例4所示，宽峰归属于Eu2+的宽带发射，发射带位于540-650nm，发射峰位于589nm，是典型的橙黄色发光。激发光谱如如图3的实施例4所示，激发光谱为250–500nm的宽带，可被太阳光激发。余辉衰减曲线如图4中实施例4所示。该长余辉荧光粉在室温条件下放置不会潮解，相结构不会发生改变，并能缓慢释放较高亮度橙黄色余辉，余辉时间长达12.5小时。
实施例5
本实施例化学组成式为Sr2.795Ba0.15SiO5:0.005Eu2+,0.01Nb,0.09Zn2+橙黄色长余辉发光材料的具体制备方法如下：
步骤1、按化学组成式Sr2.795Ba0.15SiO5:0.005Eu2+,0.01Nb,0.09Zn2+化学计量比，分别称取Sr(NO3)2、Ba(NO3)2、Eu(NO3)6·6H2O、Zn(NO3)2纳米SiO2、Nb2O5高纯度粉末原料，置于玛瑙研钵中加入适量无水乙醇进行研磨20–60分钟，使原料充分混合均匀，烘干后将混合原料转移到陶瓷碗中并加入2-100mL去离子水，之后将其置于高温箱式炉中于200-950℃燃烧5-50分钟，自然冷却后取出，再次研磨，所得料放好备用；
步骤2、将步骤1得到的混合料在温度为1000℃-1600℃的还原气氛下(还原气氛为体积比为5：95的H2和N2的混合气体)烧结2–8h，并在此还原气氛下冷却至室温，研磨后得到通式为Sr2.795Ba0.15SiO5:0.005Eu2+,0.01Nb,0.09Zn2+的长余辉荧光粉。
本实施例制备的橙黄色长余辉发光材料粉末X射线衍射(XRD)图谱如图1中实施例3所示，说明此种长余辉材料物相纯度高。
该长余辉荧光粉稳态发射光谱如图2的实施例5所示，宽峰归属于Eu2+的宽带发射，发射带位于540-650nm，发射峰位于593nm，是典型的橙黄色发光。激发光谱如如图3的实施例5所示，激发光谱为250–500nm的宽带，可被太阳光激发。余辉衰减曲线如图4中实施例5所示。该长余辉荧光粉在室温条件下放置不会潮解，相结构不会发生改变，并能缓慢释放较高亮度橙黄色余辉，余辉时间长达15小时。
实施例6至实施例26按照表1中的化学组成式及化学计量比称取所需原料，其制备方法与实施例1相同，所合成样品的余辉时间和发射主波长列于表1。
表1
实施例 化学组成式 时间/h 发射主波长/nm
比较例 Sr<sub>2.995</sub>Si<sub>2.995</sub>O<sub>5</sub>:0.005Eu<sup>2+</sup>,0.005Nb 9.3 584
6 Sr<sub>2.997</sub>SiO<sub>5</sub>:0.002Eu<sup>2+</sup>,0.006Zn<sup>2+</sup> 8.1 585
7 Sr<sub>2.983</sub>SiO<sub>5</sub>:0.002Eu<sup>2+</sup>,0.015Zn<sup>2+</sup> 9.2 584
8 Sr<sub>2.987</sub>SiO<sub>5</sub>:0.005Eu<sup>2+</sup>,0.008Zn<sup>2+</sup> 11.0 584
9 Sr<sub>2.980</sub>SiO<sub>5</sub>:0.005Eu<sup>2+</sup>,0.015Zn<sup>2+</sup> 10.6 586
10 Sr<sub>2.995</sub>Si<sub>0.994</sub>O<sub>5</sub>:0.002Eu<sup>2+</sup>,0.006Nb,0.003Zn<sup>2+</sup> 15.3 585
11 Sr<sub>2.987</sub>Si<sub>0.994</sub>O<sub>5</sub>:0.005Eu<sup>2+</sup>,0.006Nb,0.008Zn<sup>2+</sup> 14.1 586
12 Sr<sub>2.962</sub>Si<sub>0.994</sub>O<sub>5</sub>:0.008Eu<sup>2+</sup>,0.006Nb,0.03Zn<sup>2+</sup> 11.4 585
13 Sr<sub>2.908</sub>Si<sub>0.994</sub>O<sub>5</sub>:0.012Eu<sup>2+</sup>,0.006Nb,0.08Zn<sup>2+</sup> 13.2 586
14 Ca<sub>0.1</sub>Sr<sub>2.868</sub>Si<sub>0.994</sub>O<sub>5</sub>:0.002Eu<sup>2+</sup>,0.006Nb,0.03Zn<sup>2+</sup> 14.9 582
15 Ca<sub>0.12</sub>Sr<sub>2.848</sub>Si<sub>0.994</sub>O<sub>5</sub>:0.002Eu<sup>2+</sup>,0.006Nb,0.03Zn<sup>2+</sup> 14.6 581
16 Ca<sub>0.12</sub>Sr<sub>2.843</sub>Si<sub>0.994</sub>O<sub>5</sub>:0.002Eu<sup>2+</sup>,0.006Nb,0.08Zn<sup>2+</sup> 16.3 581
17 Ca<sub>0.15</sub>Sr<sub>2.818</sub>Si<sub>0.994</sub>O<sub>5</sub>:0.002Eu<sup>2+</sup>,0.006Nb,0.03Zn<sup>2+</sup> 15.3 579
18 Sr<sub>2.815</sub>Ba<sub>0.15</sub>Si<sub>0.99</sub>O<sub>5</sub>:0.005Eu<sup>2+</sup>,0.01Nb,0.03Zn<sup>2+</sup> 14.6 595
19 Sr<sub>2.785</sub>Ba<sub>0.15</sub>Si<sub>0.99</sub>O<sub>5</sub>:0.005Eu<sup>2+</sup>,0.01Nb,0.06Zn<sup>2+</sup> 17.7 595
20 Sr<sub>2.755</sub>Ba<sub>0.15</sub>Si<sub>0.99</sub>O<sub>5</sub>:0.005Eu<sup>2+</sup>,0.01Nb,0.09Zn<sup>2+</sup> 17.8 594
21 Sr<sub>2.725</sub>Ba<sub>0.15</sub>Si<sub>0.99</sub>O<sub>5</sub>:0.005Eu<sup>2+</sup>,0.01Nb,0.12Zn<sup>2+</sup> 13.4 594
22 Ca<sub>0.1</sub>Ba<sub>0.05</sub>Sr<sub>2.797</sub>Si<sub>0.992</sub>O<sub>5</sub>:0.003Eu<sup>2+</sup>,0.008Nb,0.05Zn<sup>2+</sup> 14.2 586
23 Ca<sub>0.1</sub>Ba<sub>0.1</sub>Sr<sub>2.747</sub>Si<sub>0.992</sub>O<sub>5</sub>:0.003Eu<sup>2+</sup>,0.008Nb,0.05Zn<sup>2+</sup> 18.8 589
24 Ca<sub>0.1</sub>Ba<sub>0.15</sub>Sr<sub>2.692</sub>Si<sub>0.992</sub>O<sub>5</sub>:0.003Eu<sup>2+</sup>,0.008Nb,0.05Zn<sup>2+</sup> 20.1 594
25 Ca<sub>0.1</sub>Ba<sub>0.2</sub>Sr<sub>2.647</sub>Si<sub>0.992</sub>O<sub>5</sub>:0.003Eu<sup>2+</sup>,0.008Nb,0.05Zn<sup>2+</sup> 19.5 601
26 Ca<sub>0.1</sub>Ba<sub>0.25</sub>Sr<sub>2.597</sub>Si<sub>0.992</sub>O<sub>5</sub>:0.003Eu<sup>2+</sup>,0.008Nb,0.05Zn<sup>2+</sup> 13.4 597
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他任何在未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料，其特征在于化学组成式为：M3-x-y-nSi1- zO5:yEu2+,zNb,nZn。其中，M为Ca、Ba、Sr，至少含Sr；0≤x＜0.5,0.0002≤y＜0.06,0≤z＜0.35,0＜n＜0.5。
2.如权利要求1所述的一种可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料，其特征在于橙黄色长余辉材料晶体结构为正交晶系，空间群为P4/ncc。
3.如权利要求1所述的一种可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料，其特征在于，所述的材料在紫外光区至可见光区(230nm–450nm)波长照射后，呈现出峰值波长在585nm，发射带位于540-650nm的宽带橙黄色长余辉发射，余辉时间可达10小时以上，M为Ba,Sr,x＝0.15,y＝0.005,z＝0.003,n＝0.003方案，余辉时间可达20小时。
4.如权利要求1所述的可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)称量物料：按化学组成式M3-x-y-nSi1-zO5:yEu2+,zNb,nZn化学计量比进行配料，分别称量M的氧化物或者硝酸盐，含Si的氧化物，含Eu、Nb、Zn的氧化物或者硝酸盐，加少量酒精充分研细混匀至酒精完全挥发，得到上述原料的混合料；
(2)将步骤(1)得到的混合原料加入2–100mL的去离子水，在高温电阻炉中于200-950℃燃烧5–50分钟，得到烧成的烧结体；
(3)将步骤(2)得到的烧结体中加入酒精研磨成为粉末，烘干，置入刚玉坩埚中，在弱还原气氛下烧结，烧结温度为1000℃-1600℃，烧结时间为2-8小时，自然冷却后，取出研碎即制得橙黄色长余辉荧光粉。
5.如权利要求4所述的可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的混合原料中含Si的氧化物为纳米二氧化硅，其的配比量为按化学计量比计算量的85％～100％。
6.如权利要求4所述的可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所得的混合料需加去离子水并进行燃烧预处理。
7.如权利要求4所述的可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中弱还原气氛为H2/N2混合气，其中H2体积百分比2％-40％。
8.按照权利要求4所述方法制备的可被太阳光激发的橙黄色长余辉材料的应用，其特征在于用本发明的长余辉发光材料配合有机材料、玻璃和陶瓷，可制成新型发射波长范围为540-650nm的橙黄色长余辉发光制品。
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