一种绿光长余辉发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种绿光长余辉发光材料及其制备方法。所述方法包括以下步骤：1)按Ca1.999Sn1‑mO4：Tb

A green long afterglow luminescent material and its preparation method

The invention discloses a green long afterglow luminescent material and a preparation method thereof. The method comprises the following steps: 1) according to Ca1.999Sn1 mO4:Tb

【技术实现步骤摘要】
一种绿光长余辉发光材料及其制备方法
本专利技术属于光致发光材料
，具体涉及一种绿光长余辉发光材料及其制备方法。
技术介绍
长余辉发光材料也被称作蓄光材料，或者夜光材料，指的是在自然光或其它人造光源照射下能够存储外界光辐照的能量，然后在某一温度下(通常指室温)，缓慢地以可见光的形式释放这些存储能量的光致发光材料。这种光学性质可应用在许多领域，如交通安全指示，弱光紧急照明，显示器，LED节能照明，高能射线探测，图像存储和光学记忆领域等等，甚至已经在医学诊断，活体生物成像，太阳能利用等方面得到应用。随着长余辉材料应用领域的扩展，急需开发和探索各种新型性能优异的长余辉发光材料，以满足社会发展的多样化需求。为得到性能优异的长余辉发光材料，选择合适的发光基质尤为重要。Ca2SnO4含有[SnO4]4-，具有良好的光学惰性及化学稳定性，适合作为基质材料。而且，它还具有特殊的[SnO6]八面体连成的一维链状结构；在这种结构中，其它离子很容易进入主晶格并产生位于适当深度的陷阱，这些陷阱可以存储激发能量并在室温下发光，有利于其它离子掺杂提升材料体系的发光性能。自从2005年绿色长余辉发光材料CaSnO3:Tb3+被首次报道以来，锡酸盐体系的长余辉材料得到了人们的广泛关注。以Ca2SnO4为基质，各种稀土离子为发光中心的多种长余辉发光材料相继被研发出来；为了进一步提升和改善现有体系的发光性能，多通过与发光中心离子共掺杂另一种碱金属离子、稀土离子或过渡金属离子等方法；但以铝离子(Al3+)为共掺剂的研究尚未见报道。因此，本专利技术将以Ca2SnO4为基质制备性能优异的长余辉发光材料，并通过Al3+掺杂大幅提升其综合发光性能。Al具有在自然界储量大，价格低廉，导电性良好，电负性也较低(1.61)等特点，本专利技术采用第三主族元素Al3+和稀土元素Tb3+共掺Ca2SnO4制备出性能优异的新型长余辉发光材料。
技术实现思路
本专利技术主要是提供一种新型绿光长余辉发光材料Ca1.999Sn1-mO4：Tb3+0.001,Al3+m(m＝0.01-0.10)及其制备方法。该方法工艺路线简单、原材料成本低廉、化学稳定性高、无污染和放射性，发光强度高、余辉时间长、便于工业化生产。本专利技术的技术方案如下：一种绿光长余辉发光材料制备方法，包括以下步骤：1)按Ca1.999Sn1-mO4：Tb3+0.001,Al3+m化学式中化学计量比分别称取各种原料，其中m＝0.01-0.10；所述原料可以是CaCO3、SnO2、Tb4O7、Al(OH)3；2)将上述各种原料在玛瑙乳钵中研磨、均匀混合，得到不同配比的混合物粉末；3)将上述混合物粉末，分别在1350℃氮气氛高温炉中煅烧，然后保温4h。4)将产物随炉自然冷却至室温，并采用玛瑙乳钵进行研磨，可制得一系列不同组成的绿光长余辉发光材料。上述任一方法制备的一种绿光长余辉发光材料。本专利技术的有益效果：Al在自然界的储量很大，价格低廉，开拓铝资源新用途；Al3+共掺杂工艺可以大幅度地提升Ca2SnO4:Tb3+材料体系的综合发光性能，Al3+最佳掺杂摩尔比例为m＝0.07，煅烧可在N2气氛中进行；扩展了Ca2SnO4基质材料的应用，采用Al3+共掺杂工艺制备出性能优异的新型Ca2SnO4:Tb3+系绿光长余辉发光材料，对提升该体系材料的综合发光性能及充分利用Al资源优势具有重要的意义。附图说明图1为本专利技术方法的工艺流程图。图2为本专利技术方法制备的发光材料的激发光谱图。图3为本专利技术方法制备的发光材料的发射光谱图。图4为本专利技术方法制备的发光材料的余辉衰减曲线。具体实施方式下面结合最佳实施例对本专利技术进一步详细说明。本专利技术的最佳原料配比和制备方法(1)按化学式Ca1.999Sn0.93O4:Tb3+0.001,Al3+0.07中化学计量比分别称取CaCO3、SnO2、Tb4O7、Al(OH)3化合物原料；(2)将上述各化合物在玛瑙乳钵中研磨、均匀混合，得到混合物粉末；(3)将上述混合物粉末，在N2气氛中于1350℃高温炉中煅烧，然后保温4h；(4)将产物随炉自然冷却至室温，并采用玛瑙乳钵进行研磨，可制得绿光长余辉发光材料。上述实施例对本专利技术的技术方案进行了详细说明。显然，本专利技术并不局限于所描述的实施例。基于本专利技术中的实施例，熟悉本
的人员还可据此做出多种变化，但任何与本专利技术等同或相类似的变化都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿光长余辉发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按Ca1.999Sn1‑mO4：Tb3+0.001,Al3+m化学式的化学计量比分别称取各种原料，其中m＝0.01‑0.1；2)将上述各种原料在玛瑙乳钵中研磨、均匀混合，得到混合物粉末；3)将上述混合物粉末，在高温气氛炉中煅烧并保温一定时间；4)将产物随炉自然冷却至室温，并用玛瑙乳钵进行研磨，制得一系列不同组成的绿光长余辉发光材料。

【技术特征摘要】
1.一种绿光长余辉发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按Ca1.999Sn1-mO4：Tb3+0.001,Al3+m化学式的化学计量比分别称取各种原料，其中m＝0.01-0.1；2)将上述各种原料在玛瑙乳钵中研磨、均匀混合，得到混合物粉末；3)将上述混合物粉末，在高温气氛炉中煅烧并保温一定时间；4)将产物随炉自然冷却至室温...

【专利技术属性】
技术研发人员：马峻峰，陈玉林，陈琪，王讯，曹善桥，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11