一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及发光材料技术领域，提供一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法，所述稀土掺杂的长余辉材料的化学组成：CaSnO3:aR,bM，其中，R为Tb、Eu、Tm、Er中的至少一种，M为Li、Na、K中的至少一种；a＝0.1‑10mol％，b＝0.1‑10mol％。本发明专利技术制备的长余辉材料粒径均匀细小、稳定性好，发光颜色更丰富、余辉发光时间更长，发光效率得到了很大提高。

Rare earth doped long afterglow material and preparation method thereof

The invention relates to the technical field of luminescent materials, providing a rare earth doped long afterglow material and a preparation method. The chemical composition of the long afterglow material doped by the rare earth is CaSnO3:aR, bM, in which the R is at least one of the Tb, Eu, Tm, Er, M is at least one of the Li, Na, K; a = 0.1 = 0.1 %. The long afterglow material prepared by the invention has fine particle size, good stability, rich luminescence color, longer afterglow time, and greatly improved luminescence efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法
本专利技术涉及发光材料
，尤其涉及一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法。
技术介绍
长余辉发光材料简称长余辉材料，俗称夜光粉，是一种能量储存材料，它能够吸收紫外和可见光，并把一部分能量储存起来，而在外界停止激发后，又能够缓慢地将所储存能量以可见光的形式释放出来，并可持续数小时，所以被称作长余辉材料。由于长余辉发光材料能够吸收并储存外界能量然后缓慢释放能量，蓄能和发光过程能够多次反复进行，是一种“绿色光源材料”，所以又被称为蓄光型发光材料。在能源日益短缺的今天，因长余辉材料在余辉发光时消耗的是自身储存的能量，不需要外界供给能量，使得该材料在某些特定环境下具有不可替代的作用。长余辉发光材料一般是由作为材料主体化合物的基质和掺杂物组成。基质材料常见为硫化物、铝酸盐、硅酸盐和硫氧化物等。掺杂物现阶段采用最多的激活剂为稀土离子，如镨、铕、镝等离子。但是，目前大部分稀土掺杂的长余辉材料，存在结构不稳定、发光色度有限、发光持续时间较短、使用寿命较短等问题。
技术实现思路
本专利技术主要针对上述技术问题，提出一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法，本专利技术方法简单、成本低廉，制备的长余辉材料粒径均匀细小、稳定性好，发光颜色更丰富、余辉发光时间更长，发光效率得到了很大提高。本专利技术提供了一种稀土掺杂的长余辉材料，所述稀土掺杂的长余辉材料的化学组成：CaSnO3:aR,bM，其中，R为Tb、Eu、Tm、Er中的至少一种，M为Li、Na、K中的至少一种；a＝0.1-10mol％，b＝0.1-10mol％。对应地，本专利技术还提供了一种稀土掺杂的长余辉材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照化学计量比称取原材料，其中，原材料包括CaCO3、SnO2、M2CO3中的至少一种和至少一种含稀土元素氧化物；不同化学计量使R的掺杂含量为0.1-10mol％，M的掺杂含量为0.1-10mol％；(2)将称取的原材料在研钵中充分研磨，使材料混合均匀；(3)将混合均匀后的材料放入坩埚中，在马弗炉中1200-1500℃烧结2-4h；(4)冷却后，取出烧结体，充分研磨，得到稀土掺杂的长余辉材料。优选的，研磨时间为40-90min。优选的，所述坩埚为氧化铝坩埚。优选的，烧结的温度为1300℃。优选的，烧结的时间为4小时。优选的，原材料在研钵中充分研磨时，加入5mol％的助熔剂。优选的，所述助熔剂为H3BO3。本专利技术提供的一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法，本专利技术方法简单、成本低廉，制备的长余辉材料粒径均匀细小、稳定性好，发光颜色更丰富、余辉发光时间更长，发光效率得到了很大提高，发光性能优异，可应用于交通、应急指示等不同领域。具体实施方式为使本专利技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。本专利技术提供了一种稀土掺杂的长余辉材料，所述稀土掺杂的长余辉材料的化学组成：CaSnO3:aR,bM，其中，R为Tb、Eu、Tm、Er中的至少一种，M为Li、Na、K中的至少一种；a＝0.1-10mol％，b＝0.1-10mol％。对应地，本专利技术还提供了一种稀土掺杂的长余辉材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照化学计量比称取原材料，其中，原材料包括CaCO3、SnO2、M2CO3中的至少一种和至少一种含稀土元素氧化物；不同化学计量使R的掺杂含量为0.1-10mol％，M的掺杂含量为0.1-10mol％；(2)将称取的原材料在研钵中充分研磨，使材料混合均匀；(3)将混合均匀后的材料放入坩埚中，在马弗炉中1200-1500℃烧结2-4h；(4)冷却后，取出烧结体，充分研磨，得到稀土掺杂的长余辉材料。优选的，研磨时间为40-90min。优选的，所述坩埚为氧化铝坩埚。优选的，烧结的温度为1300℃。优选的，烧结的时间为4小时。优选的，原材料在研钵中充分研磨时，加入5mol％的助熔剂。优选的，所述助熔剂为H3BO3。本专利技术制备的长余辉材料，制备后，对长余辉材料进行XRD表征分析材料成分，对长余辉材料进行SEM形貌测试，表明所制备的长余辉材料粒径小且均匀。测试长余辉材料的激发光谱和发射光谱，表面发光效率得到了很大提高，发光性能优异。测试长余辉材料荧光衰减、温度猝灭实验、余辉发射光谱，验证长余辉材料的余辉发光时间。本专利技术提供的一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法，本专利技术方法简单、成本低廉，制备的长余辉材料粒径均匀细小、稳定性好，发光颜色更丰富、余辉发光时间更长，发光效率得到了很大提高，发光性能优异，可应用于交通、应急指示等不同领域。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土掺杂的长余辉材料，其特征在于，所述稀土掺杂的长余辉材料的化学组成：CaSnO3:aR,bM，其中，R为Tb、Eu、Tm、Er中的至少一种，M为Li、Na、K中的至少一种；a＝0.1‑10mol％，b＝0.1‑10mol％。

【技术特征摘要】
1.一种稀土掺杂的长余辉材料，其特征在于，所述稀土掺杂的长余辉材料的化学组成：CaSnO3:aR,bM，其中，R为Tb、Eu、Tm、Er中的至少一种，M为Li、Na、K中的至少一种；a＝0.1-10mol％，b＝0.1-10mol％。2.一种根据权利要求1所述的稀土掺杂的长余辉材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照化学计量比称取原材料，其中，原材料包括CaCO3、SnO2、M2CO3中的至少一种和至少一种含稀土元素氧化物；不同化学计量使R的掺杂含量为0.1-10mol％，M的掺杂含量为0.1-10mol％；(2)将称取的原材料在研钵中充分研磨，使材料混合均匀；(3)将混合均匀后的材料放入坩埚中，在马弗炉中1200-1500℃烧结...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷亚男，
申请(专利权)人：大连智讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21