一种基于KCl:Pr制造技术

本发明专利技术涉及一种基于KCl:Pr

【技术实现步骤摘要】
一种基于KCl:Pr
3+
的X射线诱导光致变色材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种基于KCl:Pr
3+
的X射线诱导光致变色材料的制备方法，属于光致变色材料


技术介绍

[0002]光致变色材料的机械刺激的光子为特征，这在光学数据存储，分子开关，逻辑门，分子线，光学/电子设备，传感器，生物成像的应用至关重要。目前，发现的光致变色材料方面的应用(BaMgSiO4:Yb
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,Er
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、SrSnO3:Yb
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等)存在以下缺点：(1)变色时间反应速率较慢；(2)存在自然褪色现象颜色稳定性较差，成为长期光致变色的瓶颈；(3)变色程度有限，颜色区分度较低，制约了应用潜力。为此，需要研究一种快速变色、长时稳定、区分度高的光致变色材料，以解决传统光致变色材料存在变色速率慢、稳定性差、区分度低等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术中光致变色材料存在变色速率慢、稳定性差、区分度低等问题，提供一种基于KCl:Pr
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的X射线诱导光致变色材料的制备方法，即采用高温固相烧结以及X射线填充和热处理过程制备光致变色材料，该基于 KCl:Pr
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的X射线诱导光致变色材料具有较明显的颜色变化，可长期重复调节样品颜色，且可在X射线诱导下快速产生颜色响应，具有高颜色区分度、高稳定性、快速颜色响应等特点。
[0004]一种基于KCl:Pr
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的X射线诱导光致变色材料的制备方法，具体步骤如下：
[0005](1)将高纯的K2CO3、NaCl和Pr6O
11
研磨混匀得到混合粉料A；
[0006](2)将混合粉料A置于温度为1200～1250℃、氧化气氛中高温烧结 6～10h，研磨得到混合粉料B；
[0007](3)混合粉料B置于X射线下辐照诱导变色，再加热处理使材料恢复原本颜色即得基于KCl:Pr
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的X射线诱导光致变色材料；
[0008]以K2CO3、NaCl和Pr6O
11
的总摩尔量为100％计，混合粉料A中K2CO
3 60～70％、NaCl 30～40％、Pr6O
11
1～5％；
[0009]所述步骤(3)X射线的辐照计量为360～1700μGy/s，时间为10～12min；
[0010]所述步骤(3)加热处理温度为300～350℃，时间为24～36h。
[0011]本专利技术的基本原理：当X射线辐照样品后，样品中会产生颜色中心，颜色中心的产生会促使样品本身的颜色由白色转变为紫色，再加热后样品中的色心被破坏，样品就会产生褪色变回原本的白色，可重复X射线填充和加热过程，实现样品由白色到紫外的重复转变。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013](1)本专利技术利用高温固相烧结、X射线填充和热处理，制备基于X射线诱导的KCl:Pr
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光致变色材料，该光致变色材料具有较快、区分度较大颜色转变，可作为光学开关；
[0014](2)本专利技术X射线诱导的产生光致变色材料的KCl:Pr
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，可作为X射线检测材料应用
于X射线检测、光学检测等领域；
[0015](3)本专利技术X射线诱导的KCl:Pr
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光致变色材料解决了传统光致变色材料存在变色速率慢、颜色区分度低、褪色速度快等问题。
附图说明
[0016]图1为实施例1KCl基质、KCl:Pr
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光致变色材料的XRD图；
[0017]图2为实施例1KCl:Pr
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的激发和发射光谱；
[0018]图3为实施例1KCl:Pr
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的吸收光谱；
[0019]图4为实施例1KCl:Pr
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粉末光致变色示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并不限于所述内容。
[0021]实施例1：一种基于KCl:Pr
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的X射线诱导光致变色材料的制备方法，具体步骤如下：
[0022](1)将高纯的K2CO3、NaCl和Pr6O
11
研磨混匀得到混合粉料A；以 K2CO3、NaCl和Pr6O
11
的总摩尔量为100％计，混合粉料A中K2CO
3 60～70％、 NaCl 30～40％、Pr6O
11
1～5％；
[0023](2)将混合粉料A置于温度为1250℃、氧化气氛中高温烧结10h，研磨得到混合粉料B；其中氧化气氛为空气或O2/N2混合还原气氛，以体积分数计，O2/N2混合还原气氛中O2占90％；
[0024](3)混合粉料B置于X射线下辐照诱导变色，再加热处理使材料恢复原本颜色即得基于KCl:Pr
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的X射线诱导光致变色材料；其中加热处理温度为 320℃，时间为30h；
[0025]样品的具体工艺参数见表1，
[0026]表1样品的具体工艺参数
[0027][0028]本实施例KCl基质、KCl:Pr
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光致变色材料的XRD图见图1，从图1可知，样品掺杂Pr
3+
前后的衍射峰均与KCl标准卡片PDF NO.040587匹配，均保持KCl纯相；
[0029]本实施例KCl:Pr
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的激发和发射光谱见图2，图中显示307nm的光能够有效的激发该样品，并且样品在307nm的最佳激发下可显示出367nm的近紫外发射；
[0030]本实施例KCl:Pr
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的吸收光谱见图3；样品在经过X射线辐照后，样品对 200
‑
500nm波段的发光的吸收强度明显下降，这导致了样品颜色从白色转变为紫色；
[0031]本实施例KCl:Pr
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粉末的光致变色示意图见图4；KCl:Pr
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粉末在X射线辐照后样品颜色由白色转变为紫色，并且在此之后通过加热处理，样品会产生褪色现象，颜色恢复到白色，证实了该光致变色材料具有良好的重复特性。
[0032]实施例2：一种基于KCl:Pr
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的X射线诱导光致变色材料的制备方法，具体步骤如
下：
[0033](1)将高纯的K2CO3、NaCl和Pr6O
11
研磨混匀得到混合粉料A；以 K2CO3、NaCl和Pr6O
11
的总摩尔量为100％计，混合粉料A中K2CO
3 60～70％、 NaCl 30～40％、Pr6O
11
1～5％；
[0034](2)将混合粉料A置于温度为1200℃、氧化气氛中高温烧结6h，研磨得到混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于KCl:Pr
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的X射线诱导光致变色材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将高纯的K2CO3、NaCl和Pr6O
11
研磨混匀得到混合粉料A；(2)将混合粉料A置于温度为1200～1250℃、氧化气氛中高温烧结6～10h，研磨得到混合粉料B；(3)混合粉料B置于X射线下辐照诱导变色，再加热处理使材料恢复原本颜色即得基于KCl:Pr
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的X射线诱导光致变色材料。2.根据权利要求1所述基于KCl:Pr
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的X射线诱导光致变色材料的制备方法，其特征在于：以K2CO3、NaCl和Pr6O
11
的总摩尔量为100％计，混...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐旭辉，吕鸿宇，王超，唐海涛，吴涛，邱建备，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：