一种黄色硅酸盐长余辉发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术一种黄色长余辉发光材料，使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质，所述的发光材料基质具有正交晶系的晶体结构，使用二价铕离子作为发光激活剂，三价镝离子作为辅助激活剂。本发明专利技术还提供了上述的黄色长余辉发光材料的制备方法，按照化学计量比，称取Li2CO3，SrCO3，CaCO3，SiO2，Eu2O3和Dy2O3原料，将原料充分研磨混合均匀后过200目筛，进行高温煅烧，自然冷却至室温，研磨过200目筛，制得黄色长余辉发光材料。本发明专利技术经紫外灯照射后，在暗处呈现黄色余辉发光；当光源移走后，该材料在人眼能够分辨的发光亮度，还能够持续发光。本发明专利技术制备方法简单、无污染、无放射性、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料学领域，尤其涉及一种发光材料，具体来说是一种黄色长余辉发光材料及其制备方法。
技术介绍
长余辉发光材料属于光致发光材料的一种，它在外界光源激发的情况下产生光同时吸收光能并存储起来，在激发停止后再将所存储的能量缓慢的以光的形式向外释放。长余辉发光材料由于其特有的余辉性能，被广泛应用于夜光材料，安全指示和弱光紧急照明等方面。近年来以优异的发光性能，余辉时间长和化学稳定性好等特征为代表的铝酸盐和硅酸盐材料发展迅速。但是，这两类发光材料的发光颜色一般为绿色、蓝色或者蓝绿色。长波发射(波长大于570nm)的长余辉发光材料依然难以满足需要，特别是黄色长余辉材料。黄色光的波长范围较短，仅为577nm-597nm。所以，要获得一种黄色长余辉发光材料非常困难。在现已知技术成熟硅酸锶/钙锂发光材料中，多为六方晶系的Li2SrSiO4或四方晶系的Li2CaSiO4,如中国专利公开号为CN104592989A中公开了一种发光基质为Li2SrSiO4的橙黄色长余辉发光材料，而Liu等人(Anewluminescentmaterial:Li2CaSiO4:Eu2+.Materialsletters,2006,60(23):2830-2833)报道了Li2CaSiO4作为基质的蓝色荧光行为。
技术实现思路
针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种黄色长余辉发光材料及其制备方法，所述的这种黄色长余辉发光材料及其制备方法解决了现有技术中获得余辉时间长和化学稳定性好的黄色长余辉发光材料困难的技术问题。本专利技术提供了一种黄色长余辉发光材料，使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质，所述的发光材料基质具有正交晶系的晶体结构，使用二价铕离子(Eu2+)作为发光激活剂，三价镝离子(Dy3+)作为辅助激活剂。进一步的，在Li2Sr0.6Ca0.4SiO4发光材料基质中，其中Li的物质来源为Li2CO3，Li2CO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为34.426％；Sr的物质来源为SrCO3，SrCO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为19.246％～19.573％；Ca的物质来源为CaCO3，CaCO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为13.115％；Si的物质来源为SiO2，SiO2在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为32.787％，所述的发光激活剂中，使用Eu2O3作为Eu2+
的物质来源，其在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为0.033％～0.262％，在辅助激活剂中，使用Dy2O3作为Dy3+的物质来源，其在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为0.066％～0.262％。本专利技术还提供了上述的一种黄色长余辉发光材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按照摩尔百分比称取Li2CO3，SrCO3，CaCO3，SiO2，Eu2O3，Dy2O3原料，在所述的原料中，Li2CO3的摩尔百分比为34.426％，CaCO3的摩尔百分比为13.115％；SiO2的摩尔百分比为32.787％；SrCO3的摩尔百分比为19.246％～19.573％；Eu2O3的摩尔百分比为0.033％～0.262％；Dy2O3的摩尔百分比为0.066％～0.262％；(2)将上述原料加入到一个反应容器中，研磨，使粉料混合均匀，然后过200目筛，得到混合物料；(3)将上述混合物料在850℃～950℃高温炉中还原气氛下灼烧4～10小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛，得稀土铕和镝共同激发的黄色长余辉发光材料。进一步的，所述的还原气氛为氢气和氮气组成的混合气体，其中氢气和氮气的体积比为5：95。本专利技术的Li2Sr0.6Ca0.4SiO4：Eu2+,Dy3+黄色长余辉发光材料是通过高温固相反应工艺来制备的，首先将Li2CO3，SrCO3，CaCO3，SiO2，Eu2O3，Dy2O3粉体混合，烧成在5％H2-95％N2还原气氛中进行，烧成物料经过粉碎并过200目筛，即得到相应的长余辉发光粉体。该粉体材料经紫外灯照射后，在暗处呈现黄色余辉发光；当光源移走后，该材料在人眼能够分辨的发光亮度(0.32mcd/m2以上)还能够持续发光。本专利技术采用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4：Eu2+,Dy3+黄色长余辉发光材料，使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质，使用二价铕离子Eu2+作为发光中心,三价镝离子Dy3+作为陷阱中心。基质Li2Sr0.6Ca0.4SiO4具有一种与前述两者不同的正交晶系结构，其掺杂稀土发光元素Eu以及Dy之后产生黄色余辉发光现象。本专利技术Li2Sr0.6Ca0.4SiO4：Eu2+,Dy3+黄色长余辉发光材料，该材料在紫外线激发下呈现黄色，光源关闭后仍具有较长时间的余辉发光行为。本专利技术和已有技术相比，其技术进步是显著的。本专利技术提供的制备方法简单，具有实用性。本专利技术的黄色发光材料可掺入塑料、树脂、油墨或者油漆中，直接制成或涂覆形成的装饰物或标志类上，经紫外灯照射而成为发光显示体。本专利技术的黄色长余辉材料具有广泛的应用前景。附图说明图1是实施例1制得的长余辉发光材料的XRD谱图。图2是实施例1制得的长余辉发光材料的激发发射谱图。图3是实施例1制得的长余辉发光材料的余辉发光行为图。具体实施方式下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术进一步阐述，但并不限制本专利技术。实施例1一种黄色长余辉发光材料，使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质，使用二价铕离子作为激活剂，三价镝离子Dy3+作为辅助激活剂。上述的黄色长余辉发光材料的制备方法，具体包括如下步骤：1)按摩尔百分比计算，即Li2CO3：SrCO3：CaCO3：SiO2：Eu2O3：Dy2O3为34.426％：19.573％：13.115％：32.787％：0.033％：0.066％的比例，分别称取分析纯的Li2CO3，SrCO3，CaCO3，SiO2，Eu2O3，Dy2O3；2)将上述原料在研钵中研磨1小时，使粉料混合均匀，然后过200目筛，得到混合物料；3)将上述混合物料装入坩埚中，然后在850℃高温炉中在5％H2-95％N2气氛保护下灼烧4小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛，即得黄色长余辉材料。上述所得的黄色长余辉材料外观呈白色。采用X射线衍射仪(TD-3000，丹东通达)对上述所得黄色长余辉材料进行测定，其XRD图如图1所示。该图中的所有衍射峰都可以标定为正交晶系结构，空间群为Pbcm(57)，没有杂质峰。采用荧光光谱仪(FLS8900，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黄色长余辉发光材料，其特征在于：使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质，所述的发光材料基质具有正交晶系的晶体结构，使用二价铕离子（Eu2+）作为发光激活剂，三价镝离子（Dy3+）作为辅助激活剂。

【技术特征摘要】
1.一种黄色长余辉发光材料，其特征在于：使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4作为发光材料基质，所述的发光材料基质具有正交晶系的晶体结构，使用二价铕离子（Eu2+）作为发光激活剂，三价镝离子（Dy3+）作为辅助激活剂。
2.根据权利要求1所述的一种黄色长余辉发光材料，其特征在于：使用Li2Sr0.6Ca0.4SiO4发光材料基质，其中Li的物质来源为Li2CO3，Li2CO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为34.426%；Sr的物质来源为SrCO3，SrCO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为19.246%～19.573%；Ca的物质来源为CaCO3，CaCO3在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为13.115%；Si的物质来源为SiO2，SiO2在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为32.787%，使用Eu2O3作为Eu2+的物质来源，其在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为0.033%～0.262%，在辅助激活剂中，使用Dy2O3作为Dy3+的物质来源，其在黄色长余辉发光材料配方中的摩尔百分比为0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：常程康，李心驭，伍凤云，郭芸芸，石明明，
申请(专利权)人：上海应用技术学院，
类型：发明
国别省市：上海;31