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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无机光致变色功能发光材料,特别是涉及一种紫外-近红外光吸收材料的制备方法。
技术介绍
1、太阳能具有绿色环保、蕴藏量巨大、分布广泛、可持续利用等优点,是一种极具发展潜力的可再生资源,但其中含有大量的紫外线和近红外光,这两种光线照射到地球表面时,给人类生活带来了一定的危害。太阳光中过量的紫外线不能被充分阻挡,有可能威胁到地球上各种生物的生存,将会出现以下几种影响:(1)对人类:过量的紫外线照射会增加人类患皮肤病、麻疹、疱疹等的几率;(2)对地球生物:将会导致近三分之二的植物生长缓慢,还会引起水生生物的发育不健全,繁殖能力降低,进而影响生态平衡和水体的自净能力;(3)对地球经济:紫外线辐射的增加会导致地球变暖,极大地威胁了人类社会和自然生态。另外,近红外光约占太阳光总能量的53%,红外线具有显著的热效应,更容易从光能的形式转化为热能,因此,近红外线可导致皮肤灼伤和老化,长期暴露于低能量的红外线下,也可致眼的慢性损伤,对角膜产生热损伤并进一步对虹膜造成损伤。同时,在夏天时剧烈的红外线辐射导致环境温度较高,人类需要通过消耗大量的能源进行降温来达到舒适的生活环境。
2、现有技术已经报道了多种吸收紫外光的光致变色材料,包括:sr3yna(po4)3f:eu2+(j.mater.chem.c,vol.3,9435,(2015)),srtio3和tio2(phys.rev.lett.,vol.21,1331,(1968)),zn2geo4:eu2+(mater.lett.,vol.134,187,(2014)),na0
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种紫外-近红外光吸收材料的制备方法,以解决上述现有技术存在的问题。本专利技术的紫外-近红外光吸收材料在紫外光照射下表面颜色由白色变为黄色,且能够可逆转变,同时对紫外和近红外光可以产生明显的吸收。
2、本专利技术的紫外-近红外光吸收材料在吸收紫外线后才能产生近红外吸收的效果,因此,本专利技术的紫外-近红外光吸收材料对紫外和近红外光均具有良好的吸收效果。
3、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:
4、本专利技术的技术方案之一:一种紫外-近红外光吸收材料,化学式为ba5-x-y(po4)3f:xeu2+,yln3+;
5、其中,ln包括ce、dy、er、ga、gd、ge、ho、la、lu、nd、pr、sc、sm、tb、tm、y和yb中的一种或多种;
6、x为eu2+的掺杂量,0<x≤0.04;
7、y为ln3+的掺杂量,y=0或0.005。
8、本专利技术的技术方案之二:一种上述紫外-近红外光吸收材料的制备方法,包括以下步骤:
9、按照化学式中的化学计量比,分别称量含ba化合物、含eu化合物、含ln化合物、含f化合物以及磷酸盐混合后研磨均匀,并在空气气氛下预煅烧,取出后再次研磨均匀,并在弱还原气氛下煅烧,得到所述紫外-近红外光吸收材料。
10、进一步地,所述含ba化合物包括碳酸钡;所述含eu化合物包括氧化铕;所述含f化合物包括氟化钡;所述磷酸盐包括磷酸氢二铵。
11、进一步地,所述预煅烧的温度为500~600℃,时间为2~3h。
12、进一步地,所述煅烧的温度为1050~1150℃,时间为2~3h。
13、进一步地,所述含ln化合物为ln的氧化物中的一种或多种。
14、更进一步地,所述ln的氧化物为氧化铈、氧化镝、氧化铒、氧化镓、氧化钆、氧化锗、氧化钬、氧化镧、氧化镥、氧化钕、氧化镨、氧化钪、氧化钐、氧化铽、氧化铥、氧化钇和氧化镱。
15、更进一步地,当ln包括ce、dy、er、ga、gd、ge、ho、la、lu、nd、pr、sc、sm、tb、tm、y和yb中的多种时,各元素之间均采用相同的摩尔量。
16、本专利技术的技术方案之三:一种上述紫外-近红外光吸收材料在光信息存储材料、光调控材料、光学器件材料、感应器、防伪材料或抗紫外材料制备中的应用。
17、本专利技术公开了以下技术效果:
18、(1)本专利技术的紫外-近红外光吸收材料在紫外光照射下表面颜色由白色变为黄色,且能够可逆转变,同时对紫外和近红外光可以产生明显的吸收。
19、(2)本专利技术获得了一类可逆的二价铕以及三价稀土离子掺杂氟磷酸盐的无机光致变色材料(紫外-近红外光吸收材料),在紫外光的照射下,其表面的颜色由白色变为黄色,同时在近红外光区域有明显的吸收带;在可见光(380~550nm)或者热处理(300℃左右)下,其表面的颜色恢复为白色,其抗疲劳性和热稳定性好。并且本专利技术的紫外-近红外光吸收材料(无机光致变色材料)可应用于光信息存储、光调控、光学器件材料、感应器、防伪、抗紫外材料等领域。
20、(3)本专利技术的紫外-近红外光吸收材料具有卤磷灰石结构,对紫外和近红外光可以产生明显的吸收。
21、(4)本专利技术采用的材料价格比较低廉;并且本专利技术的制备方法简单,对制备的设备要求不高。
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1.一种紫外-近红外光吸收材料,其特征在于,化学式为Ba5-x-y(PO4)3F:xEu2+,yLn3+;
2.一种权利要求1所述的紫外-近红外光吸收材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述含Ba化合物包括碳酸钡;所述含Eu化合物包括氧化铕;所述含F化合物包括氟化钡;所述磷酸盐包括磷酸氢二铵。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述预煅烧的温度为500~600℃,时间为2~3h。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述煅烧的温度为1050~1150℃,时间为2~3h。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述含Ln化合物为Ln的氧化物中的一种或多种。
7.一种权利要求1所述的紫外-近红外光吸收材料在光信息存储材料、光调控材料、光学器件材料、感应器、防伪材料或抗紫外材料制备中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种紫外-近红外光吸收材料,其特征在于,化学式为ba5-x-y(po4)3f:xeu2+,yln3+;
2.一种权利要求1所述的紫外-近红外光吸收材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述含ba化合物包括碳酸钡;所述含eu化合物包括氧化铕;所述含f化合物包括氟化钡;所述磷酸盐包括磷酸氢二铵。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕洋,李振彰,张绍安,郭诚信,莫锐晖,
申请(专利权)人:广东技术师范大学,
类型:发明
国别省市:
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