CN113831916A - 一种稀土掺杂长余辉发光材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于长余辉发光材料制备技术领域，尤其涉及一种SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料的制备方法。本发明将沉淀剂溶液滴加至金属离子混合溶液中进行共沉淀反应，得到絮状煅烧前驱体，所述金属离子混合溶液包括Sr²⁺、Al³⁺、Eu²⁺和Dy³⁺；将所述絮状煅烧前驱体预煅烧，得到发光前驱体，所述预煅烧的温度≥100℃；将所述发光前驱体煅烧，得到所述无机长余辉发光材料，所述煅烧的温度≤950℃；所述预煅烧的温度小于所述煅烧的温度。本发明提供的制备方法能够在较低的煅烧温度下制备得到发光性能良好的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料，且耗能小。

Description

一种稀土掺杂长余辉发光材料的制备方法

技术领域

本发明属于长余辉发光材料制备技术领域，尤其涉及一种稀土掺杂长余辉发光材料的制备方法。

背景技术

长余辉现象是一种在撤掉激发光源后，依旧可以持续发光数分钟到数小时的光学现象。其过程分为能量吸收、能量储存、能量释放及余辉发光阶段。长余辉材料是一种新型能量存储与电子俘获材料，它不仅可以应用到紧急照明与显示等传统领域，也可以应用于高能射线探测、光纤温度计、工程陶瓷的无损探测以及超高密度光学存储等高新科技领域。在生物体内成像、肿瘤检测等领域也具有潜在的应用价值。其中，化学组成为SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料作为长余辉发光材料的重要一员，近年来备受人们关注。

传统的制备SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺长余辉发光材料的方法主要为高温固相法，具体步骤主要为：原料干燥处理—原料称量—原料研磨—高温固相烧结—粉碎筛选，高温固相法由于烧结温度高(一般在1200～1400℃左右)，不仅对设备的要求较高，耗能大，且制备得到的发光材料粒径大、不均匀、强度大，需要进行高强度粉碎处理，不仅粉碎困难，且强力粉碎后，发光材料的发光性能出现明显下降，余辉时长降低明显。

针对高温固相法存在的缺点，目前SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺长余辉发光材料的制备方法采用湿法化学法，首选采用沉淀法、溶液-凝胶法或水热法等制备前驱体材料，然后对前驱体材料进行干燥和煅烧。中国专利CN1380373A公开了一种制备长余辉发光材料的方法，采用溶胶-凝胶法制备发光前驱体，使发光前驱体达到纳米或分子水平复合，然后进行干燥和煅烧，但是其煅烧的温度为1100～1350℃，耗能大。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料的制备方法，本发明提供的制备方法煅烧温度低，能耗小。

本发明提供了一种SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料的制备方法，包括以下步骤：

将沉淀剂滴加至金属离子混合溶液中进行共沉淀反应，得到絮状煅烧前驱体，所述金属离子混合溶液包括Sr²⁺、Al³⁺、Eu²⁺和Dy³⁺；

将所述絮状煅烧前驱体预煅烧，得到发光前驱体，所述预煅烧的温度≥100℃；

将所述发光前驱体煅烧，得到所述SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料，所述煅烧的温度≤950℃；所述预煅烧的温度小于所述煅烧的温度。

优选的，所述预煅烧的温度为100～110℃，所述煅烧的温度比预煅烧的温度高700～840℃。

优选的，所述煅烧的保温时间为2～3h，由室温升温至所述煅烧的温度的升温速率为1～8℃/min。

优选的，所述煅烧在双层容器中进行，所述双层容器包括第一容器1和设置于所述第一容器内的第二容器2，所述第一容器和第二容器之间留有空隙夹层，所述第一容器1的高度大于所述第二容器2的高度，所述发光前驱体盛放于所述第二容器2内。

优选的，所述第一容器1和第二容器2的侧壁均设置有通气孔3，所述通气孔3位于所述第一容器和第二容器侧壁上方，所述空隙夹层内盛放碳单质。

优选的，所述Sr²⁺、Al³⁺、Eu²⁺和Dy³⁺的摩尔浓度独立的为0.5～5mol/L。

优选的，所述沉淀剂溶液包括氨水和/或无机强碱溶液。

优选的，所述共沉淀反应的终点的pH值为8～8.5。

优选的，所述预煅烧得到预煅烧体，所述发光前驱体还包括助溶剂和分散剂，所述预煅烧后还包括将所述预煅烧体、助熔剂和分散剂混合，得到所述发光前驱体。

优选的，所述预煅烧体、助熔剂和分散剂的质量比为1:(0.1～0.3):(0.5～0.8)。

本发明提供了一种SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料的制备方法，包括以下步骤：将沉淀剂滴加至金属离子混合溶液中进行共沉淀反应，得到絮状煅烧前驱体，所述金属离子混合溶液包括Sr²⁺、Al³⁺、Eu²⁺和Dy³⁺；将所述絮状煅烧前驱体预煅烧，得到发光前驱体，所述预煅烧的温度≥100℃；将所述发光前驱体煅烧，得到所述SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料，所述煅烧的温度≤950℃；所述预煅烧的温度小于所述煅烧的温度。本发明提供的制备方法以滴加进行共沉淀反应制备煅烧前驱体，共沉淀反应反应速度慢、反应均匀，得到的煅烧前驱体粒径小、呈絮状，然后通过控制预煅烧的温度≥100℃，使絮状的煅烧前驱体发生初步的共结晶反应，得到粒径小、数量多的铝酸锶铕镝共晶体发光前驱体，由于预煅烧得到大量的铝酸锶铕镝共晶体作为晶核，在≤950℃的条件下煅烧，便能够使预结晶得到的铝酸锶铕镝共晶体长大得到SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料。本发明提供的制备方法将共沉淀反应、预煅烧和煅烧结合，控制SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料分阶段生长，能够在较低的煅烧温度下制备得到发光性能良好的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料。

本发明提供的制备方法煅烧温度低，能耗小。

附图说明

图1为本发明实施例的制备工艺流程图；

图2为本发明实施例使用的煅烧容器，

其中，1-第一容器，2-第二容器，3-通气孔；

图3为本发明实施例1制备的产品的扫描电子显微照片；

图4为本发明实施例1制备的产品的发光性能测试曲线；

图5为本发明实施例1制备的产品的发光性图谱；

图6为本发明实施例1制备的产品在亮处的实物发光图；

图7为本发明实施例1制备的产品在暗出的实物发光图。

具体实施方式

本发明提供了一种SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料的制备方法，包括以下步骤：

将沉淀剂滴加至金属离子混合溶液中进行共沉淀反应，得到絮状煅烧前驱体，所述金属离子混合溶液包括Sr²⁺、Al³⁺、Eu²⁺和Dy³⁺；

将所述絮状煅烧前驱体预煅烧，得到发光前驱体，所述预煅烧的温度≥100℃；

将所述发光前驱体煅烧，得到所述无机长余辉发光材料，所述煅烧的温度≤950℃；所述预煅烧的温度小于所述煅烧的温度。

在本发明中，如无特殊说明，所用原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。

本发明将沉淀剂滴加至金属离子混合溶液中进行共沉淀反应，得到絮状煅烧前驱体，所述金属离子混合溶液包括Sr²⁺、Al³⁺、Eu²⁺和Dy³⁺。

在本发明中，所述金属离子混合溶液包括Sr²⁺、Al³⁺、Eu²⁺和Dy³⁺，所述Sr²⁺的摩尔浓度优选为0.5～5mol/L，更优选为0.8～1.2mol/L，最优选为1mol/L。所述Al³⁺的摩尔浓度优选为0.5～5mol/L，更优选为0.8～1.2mol/L，最优选为1mol/L。所述Eu²⁺的摩尔浓度优选为0.5～5mol/L，更优选为0.8～1.2mol/L，最优选为1mol/L。所述Dy³⁺的摩尔浓度优选为0.5～5mol/L，更优选为0.8～1.2mol/L，最优选为1mol/L。

在本发明中，所述金属离子混合溶液中各金属离子摩尔比优选符合SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺的化学计量比。

在本发明中，所述金属离子混合溶液的制备方法优选包括以下步骤：

将各金属原料配制成金属离子混合溶液。

在本发明中，所述金属原料包括锶源、铝源、铕源和镝源。在本发明中，所述锶源优选为无机锶盐，更优选为碳酸锶和/或硝酸锶；所述铝源优选为三氧化二铝和/或水溶性铝盐，更优选为三氧化二铝和/或硝酸铝；所述铕源优选为氧化铕和/或水溶性铕盐，更优选为氧化铕和/或硝酸铕；所述镝源优选为氧化镝和/或水溶性镝盐，更优选为氧化镝和/或硝酸镝。

在本发明中，当所述锶源、铝源、铕源和镝源中包括不溶于水的原料时，所述金属离子混合溶液的配制方法优选包括以下步骤：

将所述锶源、铝源、铕源、镝源和浓硝酸混合(以下称为第一混合)，得到所述金属离子混合溶液。

本发明优选对所述锶源、铝源、铕源和镝源中不溶于水的原料进行干燥，所述干燥的温度优选为80～90℃，所述干燥的时间优选为4～5h，所述干燥优选在恒温干燥箱中进行。

在本发明中，所述浓硝酸的质量百分比优选为68％。本发明对所述浓硝酸的用量没有特殊要求，能够将上述金属原料完全溶解即可。

在本发明中，所述第一混合的温度优选为70～85℃，更优选为80℃。在本发明中，所述第一混合优选在搅拌的条件下进行，本发明对所述搅拌的具体实施过程没有特殊要求。本发明对所述第一混合的时间没有特殊要求，将所述金属原料溶解完全即止。

第一混合后得到第一混合液，本发明优选对所述第一混合液进行后处理，得到所述金属离子混合溶液。在本发明中，所述后处理优选包括：依次进行排酸和稀释定容。在本发明中，所述排酸的温度优选为75～85℃，所述排酸的时间优选为15～20min，所述排酸优选在搅拌的条件下进行，本发明对所述搅拌的具体实施过程没有特殊要求。排酸后，本明发将排酸后的第一混合液冷却至室温后稀释定容，本发明优选用水进行稀释定容，更优选为去离子水。

在本发明中，当所述锶源、铝源、铕源和镝源均为水溶性原料时，所述金属离子混合溶液的配制方法优选包括以下步骤：

将所述锶源、铝源、铕源、镝源和水混合(以下称为第二混合)，得到所述金属离子混合溶液。

在本发明中，所述水优选为去离子水。

在本发明中，所述第二混合的温度优选为室温。在本发明中，所述第二混合优选在搅拌的条件下进行，本发明对所述搅拌的具体实施过程没有特殊要求。本发明对所述第二混合的时间没有特殊要求，将所述金属原料溶解完全即。

在本发明中，所述沉淀剂溶液优选包括氨水和/或无机强碱溶液，更优选为氨水。在本发明中，所述无机强碱溶液优选为碱金属氢氧化物溶液和/或碱土金属氢氧化物，更优选为氢氧化钠溶液和/或强氧化钾溶液。在本发明中，所述无机强碱溶液的摩尔浓度优选为0.1～0.5mol/L。在本发明中，所述氨水的摩尔浓度优选为0.2～1.5mol/L，更优选为1mol/L。

在本发明中，在本发明中，所述滴加的速度优选为0.5～1mL/min。所述滴加优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的速度优选为500-650r/min。

在本发明中，所述共沉淀反应的终点的pH值优选为8～8.5。在本发明中，当滴加沉淀剂至反应液的pH值优选为8～8.5时，停止滴加沉淀剂，共沉淀反应结束。

共沉淀反应后，本发明优选对所述共沉淀反应得到的共沉淀反应液老化，得到所述絮状煅烧前驱体。在本发明中，所述老化优选为优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的速率优选为1000～1200r/min，所述老化的时间优选为1～3h，更优选为1.5h。

在本发明中，所述老化得到老化液，本发明优选对所述老化液进行后处理，得到所述絮状煅烧前驱体。在本发明中，所述后处理优选包括：依次进行固液分离、水洗和干燥。在本发明中，所述固液分离优选为抽滤，本发明对所述抽滤的具体实施过程没有特殊要求。本发明优选对所述固液分离得到的固体进行水洗，本发明对所述水洗的次数没有特殊要求，至水洗液的pH值为中性即可。本发明将所述洗涤后的固体进行干燥，在本发明中，所述干燥的温度优选为30～50℃，所述干燥的时间优选为8～15h，更优选为10～12h。所述干燥优选在鼓风干燥箱中进行。

得到絮状煅烧前驱体后，本发明将所述絮状煅烧前驱体预煅烧，得到发光前驱体，所述预煅烧的温度≥100℃。

在本发明中，所述预煅烧的温度≥100℃，优选为100～115℃，升温至所述预煅烧的温度的升温速率优选为2～5℃/min。所述预煅烧的保温时间优选为8～15h，更优选为10～12h。所述预煅烧优选在鼓风干燥箱中进行。在本发明中，所述预煅烧的温度小于所述煅烧的温度。

在本发明中，所述预煅烧时絮状的煅烧前驱体发生初步的共结晶反应，得到粒径小、数量多的铝酸锶铕镝共晶体发光前驱体。

在本发明中，所述预煅烧得到预煅烧体，所述发光前驱体优选还包括助溶剂和分散剂，所述预煅烧后优选还包括将所述预煅烧体、助熔剂和分散剂混合(以下称为第三混合)，得到所述发光前驱体。

在本发明中，所述助熔剂优选为硼酸和/或柠檬酸，更优选为硼酸。

在本发明中，所述分散剂优选为低碳醇，更优选为乙醇。

在本发明中，所述预煅烧体、助熔剂和分散剂的质量比优选为1:(0.1～0.3):(0.5～0.8)，更优选为1:(0.15～0.25):(0.6～0.75)。

在本发明中，所述第三混合优选包括：依次进行研磨和超声分散。在本发明中，所述研磨优选为手动研磨。在本发明中，所述超声分散优选在超声波分散机中进行，所述超声的功率优选为80～100W，所述超声的时间优选为2～5min，所述超声的温度优选为室温。

得到发光前驱体后，本发明将所述发光前驱体煅烧，得到所述SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料，所述煅烧的温度≤950℃。

在本发明中，所述煅烧的温度≤950℃，所述煅烧的温度优选比预煅烧的温度高700～840℃，更优选为850～950℃，最优选为900℃。在本发明中，由室温升温至所述煅烧的温度的升温速率优选为1～8℃/min。所述煅烧的保温时间优选为1.5～3h，更优选为2h。所述煅烧优选在马弗炉中进行。

在本发明中，所述煅烧优选在双层容器中进行，所述双层容器包括第一容器1和设置于所述第一容器内的第二容器2，所述第一容器和第二容器之间留有空隙夹层，所述第一容器1的高度大于所述第二容器2的高度，所述发光前驱体盛放于所述第二容器2内。

在本发明的一个具体实施例中，所述第一容器为带盖坩埚，所述第一容器的上开口的直径为50mm，下底面的直径为30mm，高为50mm，倾斜角为78°，所述第一容器的体积为64mL³。

在本发明中，所述第一容器1的侧壁设置有通气孔3，所述通气孔3位于所述第一容器的侧面上方。本发明对所述通气孔3的数量和大小没有特殊要求。

在本发明的一个具体实施例中，所述第二容器为带盖坩埚，所述第二容器的上开口的直径为30mm，下底面的直径为25mm，高为30mm，倾斜角为50°，体积为18mL³。

在本发明中，所述第二容器2的侧壁设置有通气孔3，所述通气孔3位于所述第二容器的侧面上方。本发明对所述通气孔3的数量和大小没有特殊要求。

在本发明中第一容器1和第二容器2侧壁上的通气孔能够实现环境、第一容器和第二溶剂的气体交换。

在本发明中，所述空隙夹层内盛放碳单质。所述碳单质优选为活性炭。在本发明中，所述碳单质在煅烧时能够与第一容器和第二容器中氧气反应，减少煅烧气氛中的氧气，降低氧气对铝酸锶铕镝共晶体晶核生长的不利影响。

本发明优选采用双层容器进行煅烧，能够使所述发光前驱体受热更加均匀，避免发光前驱体布局受热过快，造成SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料的粒径不均匀，甚至造成局部结块。

在本发明中，所述加热源设置于所述第一容器的外底面下方。

在本发明中，所述煅烧得到煅烧体，所述煅烧后，本发明优选对所述煅烧体进行后处理，得到SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料。在本发明中，所述后处理优选包括依次进行破碎和筛分，在本发明中，所述破碎优选采用超声波分散机进行。所述筛分优选采用振动筛分仪进行。

在本发明中，所述SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料的粒径优选为20～35μm，更优选为25μm。

本发明提供的制备方法将共沉淀反应、预煅烧和煅烧相结合，通过预煅烧得到松散的共晶体作为晶核，在煅烧时能够在交底的煅烧温度时铝酸锶铕镝共晶体体晶核长大得到SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料。且SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料由于煅烧温度低，易破碎和筛分，无需进行高强度粉碎处理，发光材料的发光性能好，余辉时间长。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

按照图1所示工艺流程，将高纯度的原料SrCO₃、Al₂O₃、Dy₂O₃和Eu₂O₃在80℃的恒温干燥箱中恒温4小时，保证原料处于干燥状态。

用电子天平(精确度：0.0001g)按化学计量比准确、快速称量各原料，避免原料吸水。

在通风橱内，将快速称量的固体原料Al₂O₃、SrCO₃、Dy₂O₃和Eu₂O₃分别置于烧杯中，在80℃水浴中，加入适量浓硝酸，搅拌使各固体完全溶解，继续搅拌15min后停止加热，冷却至室温，将各金属离子水溶液转移至容量瓶中，加入去离子水，定容，摇匀，得到金属离子混合溶液，其中Al³⁺的摩尔浓度为1mol/L，Sr²⁺的摩尔浓度为1mol/L，Eu²⁺的摩尔浓度为1mol/L，Dy³⁺的摩尔浓度为1mol/L。

用量筒量取74.97mL的浓氨水(25％，体积分数)，用去离子水稀释至1L的容量瓶中，定容，摇匀，得到1mol/L氨水。

按化学计量比比例分别取Al(NO₃)₃(1mol/L)溶液、Sr(NO₃)₂(1mol/L)溶液、Dy(NO₃)₃(1mol/L)溶液、Eu(NO₃)₃(1mol/L)溶液，制成混合溶液，边以800r/min速度搅拌边滴加NH₃·H₂O(1mol/L)溶液，直至溶液pH为8.5时停止滴加。以1500r/min速度搅拌速率搅拌1.5h，冷却至室温，抽滤，水洗固体，在30℃的鼓风干燥箱中干燥10h，即得到煅烧前驱体。

将煅烧前驱体在100℃的鼓风干燥箱中预煅烧2h，即得到预煅烧体。

将预煅烧体、硼酸和无水乙醇(质量比为1:0.15:0.75)，在研钵中手动研磨10min，用超声波分散仪(超声功率100W，超声时间为5min)，得到发光前驱体。

将发光前驱体放入如图2所示的双层坩埚的内坩埚中，在夹层中加入适量活性炭粉末，将双层坩埚放入真空气氛管式马弗炉中，以5℃/min的速度升温至900℃后保温2h，冷却后即得到SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光粉体。

图3SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光粉体的电镜照片，由图3可以看出，本发明提供的制备方法制备得到的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光粉体粒径均匀。

通过超声波分散机破碎SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光粉体，然后利用振动筛分仪进行粒径选择，得到粒径为25μm的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料粉体。

实施例2

按照图1所示工艺流程，将高纯度的原料SrCO₃、Al₂O₃、Dy₂O₃和Eu₂O₃在80℃的恒温干燥箱中恒温4小时，保证原料处于干燥状态。

用电子天平(精确度：0.0001g)按化学计量比准确、快速称量各原料，避免原料吸水。

在通风橱内，将快速称量的固体原料Al₂O₃、SrCO₃、Dy₂O₃和Eu₂O₃分别置于烧杯中，在80℃水浴中，加入适量浓硝酸，搅拌使各固体完全溶解，继续搅拌15min后停止加热，冷却至室温，将各金属离子水溶液转移至容量瓶中，加入去离子水，定容，摇匀，得到金属离子混合溶液，其中Al³⁺的摩尔浓度为1mol/L，Sr²⁺的摩尔浓度为1mol/L，Eu²⁺的摩尔浓度为1mol/L，Dy³⁺的摩尔浓度为1mol/L。

用量筒量取74.97mL的浓氨水(25％，体积分数)，用去离子水稀释至1L的容量瓶中，定容，摇匀，得到1mol/L氨水。

按化学计量比比例分别取Al(NO₃)₃(1mol/L)溶液、Sr(NO₃)₂(1mol/L)溶液、Dy(NO₃)₃(1mol/L)溶液、Eu(NO₃)₃(1mol/L)溶液，制成混合溶液，边以800r/min速度搅拌边滴加NH₃·H₂O(1mol/L)溶液，直至溶液pH为8.5时停止滴加。以1500r/min速度搅拌速率搅拌1.5h，冷却至室温，抽滤，水洗固体，在30℃的鼓风干燥箱中干燥10h，即得到煅烧前驱体。

将煅烧前驱体在100℃的鼓风干燥箱中预煅烧2h，即得到预煅烧体。

将预煅烧体、硼酸和无水乙醇(质量比为1:0.15:0.75)，在研钵中手动研磨10min，用超声波分散仪(超声功率100W，超声时间为5min)，得到发光前驱体。

将发光前驱体放入如图2所示的双层坩埚的内坩埚中，在夹层中加入适量活性炭粉末，将双层坩埚放入真空气氛管式马弗炉中，以5℃/min的速度升温至850℃后保温2h，冷却后即得到SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光粉体。

通过超声波分散机破碎SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光粉体，然后利用振动筛分仪进行粒径选择，得到粒径为25μm的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料粉体。

实施例3

按照图1所示工艺流程，将高纯度的原料SrCO₃、Al₂O₃、Dy₂O₃和Eu₂O₃在80℃的恒温干燥箱中恒温4小时，保证原料处于干燥状态。

用电子天平(精确度：0.0001g)按化学计量比准确、快速称量各原料，避免原料吸水。

在通风橱内，将快速称量的固体原料Al₂O₃、SrCO₃、Dy₂O₃和Eu₂O₃分别置于烧杯中，在80℃水浴中，加入适量浓硝酸，搅拌使各固体完全溶解，继续搅拌15min后停止加热，冷却至室温，将各金属离子水溶液转移至容量瓶中，加入去离子水，定容，摇匀，得到金属离子混合溶液，其中Al³⁺的摩尔浓度为1mol/L，Sr²⁺的摩尔浓度为1mol/L，Eu²⁺的摩尔浓度为1mol/L，Dy³⁺的摩尔浓度为1mol/L。

用量筒量取74.97mL的浓氨水(25％，体积分数)，用去离子水稀释至1L的容量瓶中，定容，摇匀，得到1mol/L氨水。

按化学计量比比例分别取Al(NO₃)₃(1mol/L)溶液、Sr(NO₃)₂(1mol/L)溶液、Dy(NO₃)₃(1mol/L)溶液、Eu(NO₃)₃(1mol/L)溶液，制成混合溶液，边以800r/min速度搅拌边滴加NH₃·H₂O(1mol/L)溶液，直至溶液pH为8.5时停止滴加。以1500r/min速度搅拌速率搅拌1.5h，冷却至室温，抽滤，水洗固体，在30℃的鼓风干燥箱中干燥10h，即得到煅烧前驱体。

将煅烧前驱体在110℃的鼓风干燥箱中预煅烧2h，即得到预煅烧体。

将预煅烧体、硼酸和无水乙醇(质量比为1:0.15:0.75)，在研钵中手动研磨10min，用超声波分散仪(超声功率100W，超声时间为5min)，得到发光前驱体。

将发光前驱体放入如图2所示的双层坩埚的内坩埚中，在夹层中加入适量活性炭粉末，将双层坩埚放入真空气氛管式马弗炉中，以5℃/min的速度升温至800℃后保温3h，冷却后即得到SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光粉体。

通过超声波分散机破碎SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光粉体，然后利用振动筛分仪进行粒径选择，得到粒径为25μm的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料粉体。

测试例

对实施例1制备的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料粉体进行发光性能测试，先用360nm的光源照射实施例制备的产品3min，再置于亮度测试仪的检测盒中，进行余辉亮度测试，记录数据，用软件(Origin)作图分析。测试结果如图4～7所示，其中，图4为本发明实施例1制备的产品的发光性能测试曲线，由图4可以得出，本发明制备的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料粉体余辉发光时间长。图5为本发明实施例1制备的产品的发光性图谱(激发波长360nm)，由图5可以得出，本发明制备的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料粉体发光波长在绿光范围内。图6和图7为本发明实施例1制备的产品采用360nm激发波长的光照射180s后，在亮处和暗处的实物发光图。由图6和图7可以得出，本发明制备的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料粉体在暗处发光均匀。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将沉淀剂溶液滴加至金属离子混合溶液中进行共沉淀反应，得到絮状煅烧前驱体，所述金属离子混合溶液中的金属离子包括Sr²⁺、Al³⁺、Eu²⁺和Dy³⁺；

将所述絮状煅烧前驱体预煅烧，得到发光前驱体，所述预煅烧的温度≥100℃；

将所述发光前驱体煅烧，得到所述SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺发光材料，所述煅烧的温度≤950℃；所述预煅烧的温度小于所述煅烧的温度。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预煅烧的温度为100～110℃，所述煅烧的温度比预煅烧的温度高700～840℃。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的保温时间为2～3h，由室温升温至所述煅烧的温度的升温速率为1～8℃/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧在双层容器中进行，所述双层容器包括第一容器(1)和设置于所述第一容器内的第二容器(2)，所述第一容器和第二容器之间留有空隙夹层，所述第一容器(1)的高度大于所述第二容器(2)的高度，所述发光前驱体盛放于所述第二容器(2)内。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一容器(1)和第二容器(2)的侧壁均设置有通气孔(3)，所述通气孔(3)位于所述第一容器和第二容器侧壁上方，所述空隙夹层内盛放碳单质。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Sr²⁺、Al³⁺、Eu²⁺和Dy³⁺的摩尔浓度独立的为0.5～5mol/L。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂溶液包括氨水和/或无机强碱溶液。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应的终点pH值为8～8.5。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预煅烧得到预煅烧体，所述发光前驱体包括预煅烧体、助溶剂和分散剂，所述预煅烧后还包括将所述预煅烧体、助熔剂和分散剂混合，得到所述发光前驱体。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述预煅烧体、助熔剂和分散剂的质量比为1:(0.1～0.3):(0.5～0.8)。

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