本发明专利技术属于长余辉发光体初始亮度和余辉时间增强领域，尤其涉及通过光子晶体、单分散微球或多分散微球组装得到的无序膜实现长余辉发光体的初始亮度和余辉时间增强的方法。本发明专利技术首先制备出掺杂有长余辉发光体的高分子聚合物的自支撑膜，同时通过夹片法或竖直沉积法制备光子晶体，通过涂布法或夹片法制备由单分散微球或多分散微球组装得到的无序膜，通过对特定波长范围具有选择性传播禁阻作用的光子晶体，或通过由单分散微球组装得到的对各种波长范围的光具有多重散射效应的无序膜，或通过由多分散微球组装得到的对各种波长范围的光具有多重散射效应的无序膜，实现对高分子聚合物自支撑膜中的长余辉发光体的初始亮度和余辉时间的提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于长余辉发光体初始亮度和余辉时间增强领域，尤其涉及通过光子晶体、单分散微球组装得到的无序膜或多分散微球组装得到的无序膜实现长余辉发光体的初始亮度和余辉时间增强的方法。
技术介绍
长余辉发光体是一种“绿色”光源材料，即在自然光或人造光源照射下存储外界光辐射能量，当光源切断之后，仍然能缓慢的以可见光的形式释放出这些被储存的能量，在较暗的环境中呈现出明亮可辨的光，具有照明功能，可以起到指示照明的作用，并可用于建筑涂层，应急指示等领域；未来在储能显示材料、太阳能光电转化材料、光电子信息材料等都有广阔的前景，因此提高长余辉发光体的初始亮度和余辉时间具有重要的意义。目前常用的改进长余辉发光体的初始亮度和余辉时间的方法包括稀土元素的掺杂激活，或者通过改进长余辉发光体的制备方法，但是受稀土元素种类和材料本身性能的限制，这些方法对发光体发光初始亮度和余辉时间的提高有一定的限度，且合成方法复杂，成本高，因此开发新的能够提高其初始亮度和余辉时间的方法显得尤为重要。光子晶体(photonic crystals,PhC)是由不同介电常数或折射率的介质材料在一维、二维或三维方向上呈周期性有序排列形成，能够对特定波长的光的传播起到选择性禁阻作用；而无序结构(disordered structures)则是由单分散或多分散的纳米微球无规则排列形成，能够对在其中传播的光产生多重散射效应，这些能够对光信号进行调节的光子晶体或无序膜的引入能够对长余辉发光体的初始亮度和余辉时间有较大的提高。目前利用本专利技术中涉及到的提闻长余辉发光体的初始売度和余辉时间的方法尚未见文献报道。专利技术内容本专利技术的目的是通过光子晶体、单分散微球组装得到的无序膜或多分散微球组装得到的无序膜对长余辉发光体的初始亮度和余辉时间的调节，从而提供一种能够。本专利技术首先制备出掺杂有长余辉发光体的高分子聚合物的自支撑膜，该高分子聚合物自支撑膜可通过涂布、夹片或模具的方法制备得到；同时通过夹片法或竖直沉积法制备一系列厚度的光子晶体，通过涂布法或夹片法制备由单分散微球组装得到的无序膜或由多分散微球组装得到的无序膜，通过对特定波长范围具有选择性传播禁阻作用的光子晶体，或通过由单分散微球组装得到的对各种波长范围的光具有多重散射效应的无序膜，或通过由多分散微球组装得到的对各种波长范围的光具有多重散射效应的无序膜，实现对高分子聚合物自支撑膜中的长余辉发光体的初始亮度和余辉时间的提高。本专利技术的通过在长余辉发光体系中引入光子晶体、单分散微球组装得到的无序膜、或多分散微球组装得到的无序膜来 包括以下步骤:(I)在高分子聚合物中掺杂长余辉发光体，得到混合物；采用涂布法将混合物均匀涂布在玻璃基底上，或用夹片法将混合物加入到间距可控的两玻璃片之间，或用模具法将混合物加入到预先制备的具有一定深度的模具中；固化，制备得到含有长余辉发光体的高分子聚合物的自支撑膜；所述的混合物中长余辉发光体的质量含量为0.5% 20% (0.005g/lg 0.25g/lg)；(2)采用竖直沉积法制备光子晶体:将含有单分散微球的水溶液加入到容器中，将玻璃片竖直插入到该含有单分散微球的水溶液中，在恒温恒湿条件下放置，在玻璃片上沉积制备得到光子晶体；或采用夹片法制备光子晶体:将含有单分散微球的水溶液加入到间距可控的两玻璃片之间，在恒温恒湿条件下放置，在两玻璃片之间制备得到光子晶体；(3)用涂布法自组装制备由单分散微球自组装形成的无序膜:在含有单分散微球的水溶液中加入CaCl2得到混合液，将该混合液均匀涂布在玻璃片上，放置，在玻璃片上制备得到由单分散微球自组装形成的无序膜；或用涂布法自组装制备由多分散微球自组装形成的无序膜:将含有多分散微球的水溶液均匀涂布在玻璃片上，放置，在玻璃片上制备得到由多分散微球自组装形成的无序膜；或用夹片法自组装制备由单分散微球自组装形成的无序膜:在含有单分散微球的水溶液中加入CaCl2得 到混合液，将该混合液加入到间距可控的两玻璃片之间，在两玻璃片之间制备得到由单分散微球自组装形成的无序膜；用夹片法自组装制备由多分散微球自组装形成的无序膜:将含有多分散微球的水溶液加入到间距可控的两玻璃片之间，放置，在两玻璃片之间制备得到由多分散微球自组装形成的无序膜；(4)将步骤(I)制备得到的含有长余辉发光体的高分子聚合物的自支撑膜固定于步骤(2)制备得到的光子晶体上，或者固定于步骤(3)制备得到的由单分散微球自组装形成的无序膜上或由多分散微球自组装形成的无序膜上；通过光子晶体，或由单分散微球自组装得到的无序膜或由多分散微球自组装得到的无序膜实现长余辉发光体的初始亮度和余辉时间的增强。所述的高分子聚合物为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)中的一种。所述的长余辉发光体为市售产品或基于文献合成(稀土金属快报:1008-5939 (2005) 06-006-08);选自稀土硫化物类长余辉发光体、稀土硅酸盐类长余辉发光体或稀土铝酸盐类长余辉发光体中的一种。所述的稀土硫化物类、稀土硅酸盐类或稀土铝酸盐类长余辉发光体选自发射光波长在紫色光到红色光之间的一种。(如发射光波长为紫色的CaAl12O19:Eu2+，发射光主峰为410nm ;发射光波长为红色的MgSiO3 = Mn,发射光主峰为660nm ;发射光波长为黄绿色的ZnS: Cu,发射光主峰为550nm)。步骤(1)所述的固化的温度优选为60°C 120°C。所述的固化的时间可为I 5小时。步骤(2)所述的含有单分散微球的水溶液的质量含量为0.1 2%。所述的采用竖直沉积法制备光子晶体或采用夹片法制备光子晶体时所选用的单分散微球的粒径范围为150 350nm,单分散微球分散在水中；所述的单分散微球包括单分散TiO2微球、单分散SiO2微球或单分散高分子聚合物乳胶粒；其中所述的单分散高分子聚合物乳胶粒选自聚苯乙烯乳胶粒、聚甲基丙烯酸甲酯乳胶粒、聚丙烯酸乳胶粒、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸三嵌段聚合物乳胶粒中的一种。所述的采用竖直沉积法制备光子晶体的厚度优选为I μ m 20 μ m。所述的采用夹片法制备光子晶体的厚度优选为I μ m 100 μ m。步骤⑵所述的放置的温度优选为40°C 80°C，湿度优选为40% 80%;放置的时间优选为12 48小时。步骤(3)所述的混合液中单分散微球的质量含量为0.1 2%，CaCl2的摩尔浓度为 0.1M 2M。步骤(3)所述的含有多分散微球的水溶液的质量含量为I 20%。步骤(3)所述的放置的温度优选为20°C 80°C ;放置的时间优选为12 48小时。所述的用涂布法自组装制备由单分散微球自组装形成的无序膜或用夹片法自组装制备由单分散微球自组装形成的无序膜时所选用的单分散微球的粒径范围为100 lOOOnm，单分散微球分散在水中；所述的单分散微球包括单分散TiO2微球、单分散SiO2微球或单分散高分子聚合物乳胶粒；其中所述的单分散高分子聚合物乳胶粒选自聚苯乙烯乳胶粒、聚甲基丙烯酸甲 酯乳胶粒、聚丙烯酸乳胶粒、聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸三嵌段聚合物乳胶粒中 的一种。所述的涂布法自组装制备由本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种增强长余辉发光体的初始亮度和余辉时间的方法，其特征是，该方法包括以下步骤：(1)在高分子聚合物中掺杂长余辉发光体，得到混合物；采用涂布法将混合物均匀涂布在玻璃基底上，或用夹片法将混合物加入到间距可控的两玻璃片之间，或用模具法将混合物加入到预先制备的具有深度的模具中；固化，制备得到含有长余辉发光体的高分子聚合物的自支撑膜；所述的混合物中长余辉发光体的质量含量为0.5％～20％；(2)采用竖直沉积法制备光子晶体：将含有单分散微球的水溶液加入到容器中，将玻璃片竖直插入到该含有单分散微球的水溶液中，在恒温恒湿条件下放置，在玻璃片上沉积制备得到光子晶体；或采用夹片法制备光子晶体：将含有单分散微球的水溶液加入到间距可控的两玻璃片之间，在恒温恒湿条件下放置，在两玻璃片之间制备得到光子晶体；所述的含有单分散微球的水溶液的质量含量为0.1～2％；所述的单分散微球包括单分散TiO2微球、单分散SiO2微球或单分散高分子聚合物乳胶粒；(3)用涂布法自组装制备由单分散微球自组装形成的无序膜：在含有单分散微球的水溶液中加入CaCl2得到混合液，将该混合液均匀涂布在玻璃片上，放置，在玻璃片上制备得到由单分散微球自组装形成的无序膜；所述的混合液中单分散微球的质量含量为0.1～2％，CaCl2的摩尔浓度为0.1M～2M；或用涂布法自组装制备由多分散微球自组装形成的无序膜：将含有多分散微球的水溶液均匀涂布在玻璃片上，放置，在玻璃片上制备得到由多分散微球自组装形成的无序膜；所述的含有多分散微球的水溶液的质量含量为1～20％；或用夹片法自组装制备由单分散微球自组装形成的无序膜：在含有单分散微球的水溶液中加入CaCl2得到混合液，将该混合液加入到间距可控的两玻璃片之间，在两玻璃片之间制备得到由单分散微球自组装形成的无序膜；所述的混合液中单分散微球的质量含量为0.1～2％，CaCl2的摩尔浓度为0.1M～2M；用夹片法自组装制备由多分散微球自组装形成的无序膜：将含有多分散微球的水溶液加入到间距可控的两玻璃片之间，放置，在两玻璃片之间制备得到由多分散微球自组装形成的无序膜；所述的含有多分散微球的水溶液的质量含量为1～20％；所述的单分散微球包括单分散TiO2微球、单分散SiO2微球或单分散高分?子聚合物乳胶粒；所述的多分散微球包括多分散TiO2微球、多分散SiO2微球或多分散高分子聚合物乳胶粒；(4)将步骤(1)制备得到的含有长余辉发光体的高分子聚合物的自支撑膜固定于步骤(2)制备得到的光子晶体上，或者固定于步骤(3)制备得到的由单分散微球自组装形成的无序膜上或由多分散微球自组装形成的无序膜上；通过光子晶体，或由单分散微球自组装得到的无序膜或由多分散微球自组装得到的无序膜实现长余辉发光体的初始亮度和余辉时间的增强。...
【技术特征摘要】
1.一种增强长余辉发光体的初始亮度和余辉时间的方法，其特征是，该方法包括以下步骤: (1)在高分子聚合物中掺杂长余辉发光体，得到混合物；采用涂布法将混合物均匀涂布在玻璃基底上，或用夹片法将混合物加入到间距可控的两玻璃片之间，或用模具法将混合物加入到预先制备的具有深度的模具中；固化，制备得到含有长余辉发光体的高分子聚合物的自支撑膜； 所述的混合物中长余辉发光体的质量含量为0.5% 20% ； (2)采用竖直沉积法制备光子晶体:将含有单分散微球的水溶液加入到容器中，将玻璃片竖直插入到该含有单分散微球的水溶液中，在恒温恒湿条件下放置，在玻璃片上沉积制备得到光子晶体；或 采用夹片法制备光子晶体:将含有单分散微球的水溶液加入到间距可控的两玻璃片之间，在恒温恒湿条件下放置，在两玻璃片之间制备得到光子晶体； 所述的含有单分散微球的水溶液的质量含量为0.1 2% ; 所述的单分散微球包括单分散TiO2微球、单分散SiO2微球或单分散高分子聚合物乳胶粒; (3)用涂布法自组装制备由单分散微球自组装形成的无序膜:在含有单分散微球的水溶液中加入CaCl2得到混合液，将该混合液均匀涂布在玻璃片上，放置，在玻璃片上制备得到由单分散微球自组装形成的无序膜；所述的混合液中单分散微球的质量含量为0.1 2%, CaCl2的摩尔浓度为0.1M 2M ;或 用涂布法自组装制备由多分散微球自组装形成的无序膜:将含有多分散微球的水溶液均匀涂布在玻璃片上，放置，在玻璃片上制备得到由多分散微球自组装形成的无序膜；所述的含有多分散微球的水溶液的质量含量为I 20% ;或 用夹片法自组装制备由单分散微球自组装形成的无序膜:在含有单分散微球的水溶液中加入CaCl2得到混合液，将该混合液加入到间距可控的两玻璃片之间，在两玻璃片之间制备得到由单分散微球自组装形成的无序膜；所述的混合液中单分散微球的质量含量为0.1 2 %，CaCl2的摩尔浓度为0.1M 2M ; 用夹片法自组装制备由多分散微球自组装形成的无序膜:将含有多分散微球的水溶液加入到间距可控的两玻璃片之间，放置，在两玻璃片之间制备得到由多分散微球自组装形成的无序膜；所述的含有多分散微球的水溶液的质量含量为I 20% ; 所述的单分散微球包括单分散TiO2微球、单分散SiO2微球或单分散高分子聚合物乳胶粒； 所述的多分散微球包括多分散TiO2微球、多分散SiO2微球或多分散高分子聚合物乳胶粒; (4)将步骤(I)制备得到的含有长余辉发光体的高分子聚合物的自支撑膜固定于步骤(2)制备得到的光子晶体上，或者固定于步骤(3)制备得到的...
【专利技术属性】
技术研发人员：石小迪，李明珠，叶常青，宋延林，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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