一种Bi掺杂铕酸盐荧光粉及其制备方法与应用技术

技术编号：39971154 阅读：12 留言：0更新日期：2024-01-09 00:47

本发明专利技术公开了一种Bi掺杂铕酸盐荧光粉及其制备方法与应用，属于发光材料技术领域。本发明专利技术所述Bi掺杂铕酸盐荧光粉，其化学式为Ba<subgt;y</subgt;SrEu<subgt;4</subgt;O<subgt;8</subgt;:xBi；其中，y为Ba的量，0.95≤y≤1，x为Bi的掺杂量，0≤x≤0.05。本发明专利技术将Bi掺杂进入Ba<subgt;y</subgt;SrEu<subgt;4</subgt;O<subgt;8</subgt;中实现了更加快速明显的变色，有助于实现更高效的变色显色。另外，通过选取不同的掺杂离子及掺杂浓度以及改变激发功率，可实现变色程度的可调，可用于可擦除光学信息记录以及智能光学开关。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发光材料，具体涉及一种bi掺杂铕酸盐荧光粉及其制备方法与应用。

技术介绍

1、在光、电场、磁场、温度等外界刺激下,荧光强度能够被调制的镧系掺杂无机光致发光材料在探测、传感、防伪、生物探针等领域有巨大的应用潜力。在这些外界刺激中,光刺激具有易获取、易控制等优势,是一种理想的刺激手段。光致变色材料至少在一个颜色变化方向上能对光刺激做出响应,已在光存储、光开关等领域得到应用。镧系掺杂无机光致变色材料同时具有良好的发光性能和光致变色性能,并且其荧光强度可基于光致变色反应实现调制。这种材料在光电领域有非常广阔的应用前景。

2、现有的光致变色材料主要分为无机光致变色材料和有机光致变色材料。然而，有机光致变色材料由于反应速度慢、易老化、持续时间短、热稳定性差等原因限制了其应用。与有机光致变色材料相比，无机光致变色材料具有反应速度快、抗老化能力强、变色时间长、热稳定性好等优点，但现有的无机光致变色材料仍具有反应速度慢的缺点。

技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种bi掺杂铕酸盐荧光粉及其制备方法与应用，将bi掺杂进入铕酸盐材料中得到的baysreu4o8:xbi材料在365nm光激发下产生颜色的变化，撤掉365nm光后材料颜色快速恢复为原来的颜色。

2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种bi掺杂铕酸盐荧光粉，其化学式为baysreu4o8:xbi；其中，y为ba的量，0.95≤y≤1，x为bi的掺杂量，0≤x≤0.05。

3、作为本专

4、一种bi掺杂铕酸盐荧光粉的制备方法包括如下步骤：将eu2o3、baco3、srco3、bi2o3混合均匀为混合粉，研磨后煅烧，冷却后得到bi掺杂铕酸盐荧光粉。

5、作为本专利技术的进一步改进，所述研磨中加入乙醇，乙醇体积与混合粉质量比为：3～8ml:3g，研磨时间为10-60min。

6、作为本专利技术的进一步改进，煅烧温度为1500～1600℃，时间为4-20小时，煅烧氛围为空气。

7、作为本专利技术的进一步改进，所述冷却速率为1～3℃/min。

8、本专利技术还要求保护所述bi掺杂铕酸盐荧光粉在可擦除光学信息记录或智能光学开关中的应用。

9、本专利技术以baysreu4o8为基质载体，bi为变色中心，制备的baysreu4o8:xbi荧光粉的光致变色和光致发光性能能够满足光存储介质的要求。由于材料微观结构中存在电子陷阱，当材料收到特定波段光照刺激时，基质载体吸收能量，大部分能量将会被eu发光中心转化为光子释放，极少部分将被基质载体中的氧空位缺陷俘获导致变色，因此baysreu4o8:xbi氧空位中的电子捕获和脱陷，导致baysreu4o8:xbi陶瓷在365nm紫外光和自然光的交变照射下表现出从白色或浅黄色到灰褐色的可逆光致变色。对于铕酸盐材料，bi的掺杂拓宽了baysreu4o8的吸收带，并提供了激发电子。当掺杂bi后，基质载体中的氧空位缺陷增加，导致变色效果增强。此外，变色和漂白的程度与光照时间有关。

10、另外，氧缺陷形成电子陷阱，捕获激发的电子并成为f型色心(晶体中的缺陷位置，由于碱金属扩散选择性地吸收可见光)。氧化物半导体中的光致变色涉及光生电子和半导体中空穴的迁移和色心的产生。最后，颜色中心吸收可见光并引起颜色变化。

11、本专利技术的有益效果体现在：本专利技术将bi掺杂进入baysreu4o8中实现了更加快速明显的变色，有助于实现更高效的变色显色。另外，通过选取不同的掺杂离子及掺杂浓度以及改变，可实现变色程度的可调，可用于可擦除光学信息记录以及智能光学开关。

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【技术保护点】

1.一种Bi掺杂铕酸盐荧光粉，其特征在于：其化学式为BaySrEu4O8:xBi；其中，y为Ba的量，0.95≤y≤1，x为Bi的掺杂量，0≤x≤0.05。

2.根据权利要求1所述Bi掺杂铕酸盐荧光粉，其特征在于：所述y为Ba的量，0.95≤y≤0.999，x为Bi的掺杂量，0.001＜x≤0.05。

3.权利要求1或2所述Bi掺杂铕酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将Eu2O3、BaCO3、SrCO3、Bi2O3混合均匀为混合粉，研磨后煅烧，冷却后得到Bi掺杂铕酸盐荧光粉。

4.根据权利要求3所述Bi掺杂铕酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于：所述研磨中加入乙醇，乙醇体积与混合粉末总质量比为：3～8ml:3g，研磨时间为10-60min。

5.根据权利要求3所述Bi掺杂铕酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于：煅烧温度为1500～1600℃，时间为4-20小时，煅烧氛围为空气。

6.根据权利要求3所述Bi掺杂铕酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于：所述冷却速率为1～3℃/min。

7.权利要求1或2所述Bi

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【技术特征摘要】

1.一种bi掺杂铕酸盐荧光粉，其特征在于：其化学式为baysreu4o8:xbi；其中，y为ba的量，0.95≤y≤1，x为bi的掺杂量，0≤x≤0.05。

2.根据权利要求1所述bi掺杂铕酸盐荧光粉，其特征在于：所述y为ba的量，0.95≤y≤0.999，x为bi的掺杂量，0.001＜x≤0.05。

3.权利要求1或2所述bi掺杂铕酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将eu2o3、baco3、srco3、bi2o3混合均匀为混合粉，研磨后煅烧，冷却后得到bi掺杂铕酸盐荧光粉。

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【专利技术属性】
技术研发人员：邱建备，陈才明，龙章文，周大成，王齐，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：

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