一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料制造技术

本发明专利技术公开了一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料，通过加强电子隧穿效应对长余辉的贡献，突破了现有长余辉发光材料在低温下效果不佳的情况，使得长余辉发光材料可以在较大的温度范围内使用，使其可以适应室外中的大温度落差，这有效拓展了长余辉发光材料的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料
本专利技术涉及一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料及其制备方法，属于无机发光材料

技术介绍
长余辉发光材料是一种光致发光材料，其在高能射线、可见光等激发下可以产生荧光，并且其荧光发射在激发停止后会持续数分钟至数小时，这使得长余辉发该功能材料在应急指示、夜间交通标志显示、低亮度照明、仪表夜显、夜光艺术品等方面有着巨大的应用。从硫化物长余辉材料在一战和二战中的大范围使用开始，人们已经才发出数量众多的长余辉发光材料，尤其是20世纪90年代日本Nemoto公司发布的SrAl2O4:Eu2+Dy3+更是凭借其出色的余辉时间和发光亮度引起本领域内的震动，在大量应用中成功取代了硫化物长余辉发光材料，产生了巨大的市场成功。截至目前位置，SrAl2O4:Eu2+Dy3+依然是最据市场占有率的长余辉发光产品。然而，SrAl2O4:Eu2+Dy3+目前主要还是应用在室内环境，其在低于0℃的低温下发光性能会下降，这是由于其长余辉机理的问题，存储在陷阱中心的载流子需要在一定的能量激发下才会以一定速度释放并成型光发射，如果温度下降，热扰动给与陷阱中心载流子的激励能降低，不足以使其脱离陷阱中心导致了其发该功能性能下降。这一问题大大限制了SrAl2O4:Eu2+Dy3+在北方室外的道路指示应用，尤其是在后半夜，随着去除激励（日光）时间的延长，其存储能量在不断降低，加上热扰动激励能的下降，其发光性能受到极大的影响，不能出色的完成夜间指示作用。
技术实现思路
针对长余辉发光材料低温表现不佳的问题，本专利技术在保留SrAl2O4:Eu2+Dy3+常温效果的同时，通过对陷阱中心位置的重新分布引入温度不敏感的电子隧穿效应作为电子脱离陷阱中心的第二路径，有效改善了其低温表现，在零下40℃环境下，停止激发12小时后依然具有显著发光效果。一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料，化学式为Sr(1-3x-y)Al2O4:xEu2+,2xDy3+,yB3+,其中0.001≤x≤0.04，0.01≤y≤0.12。一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料的制备方法，具体步骤如下：S1，将高纯Eu2O3和Dy2O3按照化学计量比混合，溶解在HNO3中；S2，将高纯Sr(NO3)2、Al(NO3)3·9H2O、H3BO3按照化学计量比混合，溶解在去离子水中；S3，以上步骤充分溶解后，混合，加入摩尔百分比20倍于金属元素的NH2CONH2和适量去离子水使金属元素的浓度达到合适值，可优化的为0.2mol/L；S4，90℃恒温水浴凝胶，空气氛围下经低温烧结排出氮氧化物，中温烧结排出有机物，然后在1300-1600℃弱还原氛围下烧结2-4小时，随炉自然降温获得一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料。在SrAl2O4:Eu2+Dy3+基础上，添加B元素使原发光材料中产生距离发光中心空间距离比较近的载流子陷阱，这些陷阱捕获载流子后，由于距离发光中心比较近，可以既可以在热扰动下释放，也可以通过电子隧穿效应转移至发光中心，由于电子隧穿效应对温度不敏感，这有效提高了其在低温下的表现。经实验验证，B添加的摩尔百分比在0.1-12%为宜，以6%为优，过多的添加量将产生不良影响。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的B掺杂在SrAl2O4:Eu2+Dy3+基础上产生了距离发光中心较近的位置上产生陷阱中心，促进了电子隧穿效应对长余辉的贡献，使得新材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+,B3+可以在较低的温度下保持长余辉效果，有效拓展了此材料的应用空间；2、本专利技术保持了原SrAl2O4:Eu2+Dy3+的性能，向下兼容，这将非常有利于新产品的市场占有；3、本专利技术工艺复杂度低，并且可适用于多种生产方案，具有发展前景。附图说明图1为各实施例的XRD图谱；图2为各实施例的常温余辉时间对比图；图3为各实施例的低温余辉时间对比图；具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的阐释，具体实施方式仅作为对本专利技术的延申说明，不对本专利技术的保护范围产生限制，在本专利技术基础上的适当变更应在本专利技术保护范围之内。实施例1：本实施例的长余辉黄绿色发光材料，化学式为Sr0.96Al2O4:0.01Eu2+,0.02Dy3+,0.01B3+。一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料的制备方法，具体步骤如下：S1，将高纯Eu2O3和Dy2O3按照化学计量比混合，溶解在HNO3中；S2，将高纯Sr(NO3)2、Al(NO3)3·9H2O、H3BO3按照化学计量比混合，溶解在去离子水中；S3，以上步骤充分溶解后，混合，加入摩尔百分比20倍于金属元素的NH2CONH2和适量去离子水使金属元素的浓度为0.2mol/L；S4，90℃恒温水浴凝胶，空气氛围下经400℃低温烧结2h排出氮氧化物，800℃中温烧结2h排出有机物，然后在1300℃弱还原氛围（95%Ar/5%H2）下烧结3h，随炉自然降温获得一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料。本实施例的长余辉黄绿色发光材料的XRD图谱见图1，未产生明显相变，常温余辉表现和低温余辉表现分别见图2和图3，有明显改善。实施例2：本实施例的长余辉黄绿色发光材料，化学式为Sr0.92Al2O4:0.01Eu2+,0.02Dy3+,0.05B3+。一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料的制备方法，具体步骤如下：S1，将高纯Eu2O3和Dy2O3按照化学计量比混合，溶解在HNO3中；S2，将高纯Sr(NO3)2、Al(NO3)3·9H2O、H3BO3按照化学计量比混合，溶解在去离子水中；S3，以上步骤充分溶解后，混合，加入摩尔百分比20倍于金属元素的NH2CONH2和适量去离子水使金属元素的浓度为0.2mol/L；S4，90℃恒温水浴凝胶，空气氛围下经400℃低温烧结2h排出氮氧化物，800℃中温烧结2h排出有机物，然后在1300℃弱还原氛围（95%Ar/5%H2）下烧结3h，随炉自然降温获得一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料。本实施例的长余辉黄绿色发光材料的XRD图谱见图1，未产生明显相变，常温余辉表现和低温余辉表现分别见图2和图3，有明显改善。实施例3：本实施例的长余辉黄绿色发光材料，化学式为Sr0.9Al2O4:0.01Eu2+,0.02Dy3+,0.07B3+。一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料的制备方法，具体步骤如下：S1，将高纯Eu2O3和Dy2O3按照化学计量比混合，溶解在HNO3中；S2，将高纯Sr(NO3)2、Al(NO3)3·9H2O、H3BO3按照化学计量比混合，溶解在去离子水中；S3，以上步骤充分溶解后，混合，加入摩尔百分比20倍于金属元素的NH2CONH2和适量去离子水使金属元素的浓度为0.2mol/L；S4，90℃恒温水浴凝胶，空气氛本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料，其特征在于：化学式为Sr

【技术特征摘要】
1.一种适应常低温的长余辉黄绿色发光材料，其特征在于：化学式为Sr(1-3x-y)Al2O4:xEu2+,2xDy3+,yB3+,其中0.001≤x≤0.04，0.01≤y≤0.12。


2.根据权利要求1所述的适应常低温的长余辉黄绿色发光材料，其特征在于：B添加的摩尔百分比为0.1-12%。


3.一种根据权利要求1或2所述的适应常低温的长余辉黄绿色发光材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
S1，将纯度大于99.9%的Eu2O3和Dy2O3按照化学计量比混合，溶解在浓度为1-5mol/L的HNO3中；
S2，将纯度大于98%的Sr(NO3)2、Al(NO...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，陈东顺，杨顺顺，邢钰培，张永丽，邱凡，甄方正，陈浩，
申请(专利权)人：新沂市锡沂高新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32