一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法，首先采用溶胶‑凝胶法在SrAl2O4：Eu

【技术实现步骤摘要】
一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法
本专利技术属于发光材料
，具体涉及一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法。
技术介绍
长余辉发光材料能够吸收自然光、灯光等光源后储存能量，并持续发光，从而实现无电发光，是一种重要的节能环保材料。大力发展长余辉发光材料是我国可持续发展的科技力量，也是新型稀土材料发展的一个重要方向，新型长余辉发光材料对当今节能环保的主题会有突出的贡献。SrAl2O4:Eu2+，Dy3+长余辉发光材料具有发光性能优良、无辐射等优点，具有较强的应用前景。目前铝酸盐类长余辉发光材料达到几十种，但其耐水性差，在水中易水解，在潮湿环境下应用时需要在颗粒表面进行物理化学修饰，限制了其应用领域，虽然对其包覆能解决其水解问题，但发光性能基本保持不变，离大规模应用还有一定差距。不同形貌的贵金属的光响应范围较宽(300-800nm)，而且在光源的照射下形成表面等离子体共振在其周围诱导出强电场，紧靠等离子体激元纳米结构的电场比入射光子的电场强度具有数量级的提高，金属沉积贵金属纳米颗粒修饰后，能够产生更多的光生电子和空穴，提高量子效率，增强发光性能。对SiO2包覆的SrAl2O4:Eu2+，Dy3+长余辉发光材料的表面沉积贵金属进行表面改性，能够提高其发光性能，但目前还没有关于相关研究的报道
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法，通过对SrAl2O4:Eu2+，Dy3+长余辉发光材料表面进行复合改性，提高其长余辉发光性能。本专利技术所采用的技术方案是，一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法，首先采用溶胶-凝胶法在SrAl2O4：Eu2+，Dy3+发光粉表面包覆一层SiO2，然后在表面再吸附一层银颗粒，得到表面负载银的SiO2包覆的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+复合长余辉发光材料，从而实现提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能。本专利技术的特点还在于：所述方法具体按照以下步骤实施：步骤1，对SrAl2O4：Eu2+，Dy3+发光粉进行预处理；步骤2，称取步骤1中所得发光粉于烧杯中，将发光粉置于无水乙醇搅拌均匀，然后加入正硅酸四乙酯溶液，滴加稀硝酸，搅拌并调节pH值至7-10，搅拌直至溶液呈凝胶状态；将所得凝胶干燥、研磨得到二氧化硅包覆的发光材料；步骤3，将硝酸银溶于酒精中形成均匀溶液；步骤4，将步骤3所得硝酸银溶液及醋酸加入到酒精中形成均匀溶液；步骤5，将步骤2得到的发光粉倒入步骤4所得的溶液，使发光粉被溶液淹没，搅拌均匀后，置于超声仪中，在紫外灯照射下进行超声光还原；步骤6，将步骤5所得溶液进行过滤，洗涤，干燥20-35分钟，即得到表面负载金属银的SiO2包覆的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+复合长余辉发光粉。优选地，步骤1所述预处理为将SrAl2O4：Eu2+，Dy3+发光粉加入酒精中，使酒精淹没发光粉，在超声仪中超声5-10分钟，超声完成后进行过滤，置于烘箱中在100-150℃下干燥15-20分钟。优选地，步骤2所述发光粉与无水乙醇的质量比为1:(1-3.5)，正硅酸四乙酯溶液体积为乙醇的0.5-1.5倍，稀硝酸浓度为1mol/L，稀硝酸与正硅酸四乙酯的体积比为1:10。优选地，步骤2所述干燥为将凝胶置于60-100℃烘箱中干燥5-14h。优选地，步骤3所述硝酸银溶液的摩尔浓度为0.01-1.0mmol·L-1。进一步地，步骤4所述硝酸银溶液、醋酸、酒精的体积比为(1-4)：(2-8)：500。优选地，步骤5所述超声光还原时间为10-40分钟。优选地，步骤6所述干燥为在80-150℃下干燥20-35分钟。本专利技术的有益效果是，本专利技术一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法，在SrAl2O4：Eu2+，Dy3+表面负载一层金属颗粒，并采用二氧化硅进行包覆，通过对其表面的复合改性，用于提高其长余辉发光性能，该制备方法简单可行，同时整个反应过程仅需烧杯等普通的玻璃仪器，设备要求低(烘箱和紫外灯即可)，无需昂贵的各种加工合成设备和高温高压等反应装置，具有易于大批量合成等优点，操作性强，合成工艺简单，便于工业化大规模生产，制备的材料具有较高的长余辉发光性能，有望产生良好的社会和经济效益。附图说明图1是实施例1中制备的表面改性的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+与原始SrAl2O4：Eu2+，Dy3+的吸收曲线图；图2是实施例1中制备的表面改性的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+与原始SrAl2O4：Eu2+，Dy3+的余辉曲线图；图3是实施例1中制备的表面改性的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+扫描电镜(SEM)；具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法，首先采用溶胶-凝胶法在SrAl2O4：Eu2+，Dy3+发光粉表面包覆一层SiO2，然后在表面再吸附一层银颗粒，得到表面负载银的SiO2包覆的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+复合长余辉发光材料。具体按照以下步骤实施：步骤1，将SrAl2O4：Eu2+，Dy3+发光粉加入酒精中，使酒精淹没发光粉，在超声仪中超声5-10分钟，超声完成后进行过滤，置于烘箱中在100-150℃下干燥15-20分钟；步骤2，称取步骤1中所得发光粉于烧杯中，将发光粉置于无水乙醇搅拌均匀，其中发光粉与无水乙醇的质量比为1:(1-3.5)；然后加入体积为乙醇的0.5-1.5倍的正硅酸四乙酯溶液，滴加1mol/L的稀硝酸，稀硝酸与正硅酸四乙酯的体积比为1:10，搅拌30-60min，慢慢滴加无水乙醇稀释后的氨水，调节pH值至7-10，搅拌直至溶液呈凝胶状态。将所得凝胶置于60-100℃烘箱中干燥5-14h，研磨得到二氧化硅包覆的发光材料；步骤3，将硝酸银溶于酒精中形成均匀溶液，其中硝酸银溶液的摩尔浓度为0.01-1.0mmol·L-1；步骤4，将1-4ml步骤3所得硝酸银溶液及2-8ml醋酸加入到500ml酒精中形成均匀溶液；步骤5，将步骤2得到的发光粉倒入步骤4所得的溶液使发光粉被溶液淹没，搅拌10-20分钟，然后置于超声仪中，在紫外灯照射下进行超声光还原10-40分钟；步骤6，将步骤5所得溶液进行过滤，并用酒精洗涤1-3次，置于烘箱中在80-150℃下干燥20-35分钟；即得到表面负载金属银的SiO2包覆的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+复合长余辉发光粉。晶粒表面在余辉性能中占着比较重要的作用，通过对长余辉发光材料晶粒表面沉积贵金属进行改性能对余辉性能进行有效的提高。不同形貌的贵金属的光响应范围较宽(300-800nm)，而且在光源的照射下形成表面等离子体共振在其周围诱导出强电场，紧靠等离子体激元纳米结构的电场比入射光子的电场强度具有数量级的提高，由于半导体中的电子-空穴形成率正比于局部能量强度，发光体中某些区域的电子-空穴的产生数量会呈现几个数量级的增长。金属沉积贵金属纳米颗粒修饰后，除了能够增强局部发光性能，金属颗粒被等离子体激活后还能转移电子到接触的基体上，实现电子的转移，使其充当电子转移通道，同时金属纳米颗粒还能作为电子陷阱，降低电子空穴对的复合率。通过调节银纳米颗粒的形貌、尺寸、间距及其周围环境实现表面等离子体共振吸收峰的调制，拓展复合材料的太阳光响应范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法，其特征在于，首先采用溶胶‑凝胶法在SrAl2O4：Eu2+，Dy3+发光粉表面包覆一层SiO2，然后在表面再吸附一层银颗粒，得到表面负载银的SiO2包覆的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+复合长余辉发光材料，从而实现提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能。

【技术特征摘要】
1.一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法，其特征在于，首先采用溶胶-凝胶法在SrAl2O4：Eu2+，Dy3+发光粉表面包覆一层SiO2，然后在表面再吸附一层银颗粒，得到表面负载银的SiO2包覆的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+复合长余辉发光材料，从而实现提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能。2.根据权利要求1所述的一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，对SrAl2O4：Eu2+，Dy3+发光粉进行预处理；步骤2，称取步骤1中所得发光粉于烧杯中，将发光粉置于无水乙醇搅拌均匀，然后加入正硅酸四乙酯溶液，滴加稀硝酸，搅拌并调节pH值至7-10，搅拌直至溶液呈凝胶状态；将所得凝胶干燥、研磨得到二氧化硅包覆的发光材料；步骤3，将硝酸银溶于酒精中形成均匀溶液；步骤4，将步骤3所得硝酸银溶液及醋酸加入到酒精中形成均匀溶液；步骤5，将步骤2得到的发光粉倒入步骤4所得的溶液，使发光粉被溶液淹没，搅拌均匀后，置于超声仪中，在紫外灯照射下进行超声光还原；步骤6，将步骤5所得溶液进行过滤，洗涤，干燥20-35分钟，即得到表面负载金属银的SiO2包覆的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+复合长余辉发光粉。3.根据权利要求2所述的一种提高铝酸盐长余辉发光材料发光性能的方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：海鸥，陈铭慧，武秀兰，任强，胡沁雪，郭啸天，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61