一种红色长余辉发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种红色长余辉发光材料及其制备方法，该红色长余辉发光材料的发光基质为ZnGa2O4，其化学表达式为：ZnGa2O4：aCr3+、bDy3+，其中：0.01≤a≤0.05，0.01≤b≤0.05；本发明专利技术提供的红色长余辉发光材料的特点是红色发光强，余辉可以达到一个多小时，发光波长宽，波长范围从640nm～720nm之间；同时具有原料便宜，制备方法简单、化学性能稳定等特点；本方法制备的红色长余辉发光材料粒度细，结晶程度高，晶形完整，能够被太阳光或日光灯有效激发而发出红色余辉，可应用于印刷、发光装饰、及夜光标记等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于发光材料领域。
技术介绍
长余辉发光材料是一种光致发光材料，即在外界光的激发下发光，长余辉发光与普通光致发光的不同是这种发光材料在光激发后衰减时间非常长，有的可以达到几个小时甚至几十个小时，从而能够应用在应急照明、工艺品装饰以及弱光照明等领域。目前绿色和蓝色长余辉发光材料发展比较好，一些材料能达到实际应用的效果，但是红色长余辉发光材料的一直是人们探索的热点，也有很多关于红色长余辉发光材料的报道。ZnGa2O4是一种优异的基质发光材料，基质对紫外光和近紫外有强烈的吸收，在该基质中加入Cr3+离子可以得到红色发光材料，但余辉性能不好，当在其中同时掺入Dy3+离子后材料的余辉性能得到明显加强，主要原因是由于Dy3+离子的引入有效增加了基质中的缺陷浓度，这些缺陷在基质中作为一种载流子陷阱，从而达到增强余辉的能力。
技术实现思路
本专利技术提供 一种红色长余辉发光材料，发光基质为ZnGa2O4,其化学表达式为:ZnGa2O4:aCr3+、bDy3+，其中:0.01 ≤ a ≤ 0.05，0.01 ≤ b ≤ 0.05。本专利技术还提供一种所述的红色长余辉发光材料的制备方法，具有如下步骤: O将纯度不小于99.99%的高纯氧化物ZnO, Ga2O3、Cr2O3和Dy2O3按照Zn:Ga =Cr:Dy=1: 2:0.01 0.05:0.01 0.05的摩尔比称量，然后混合研磨一个小时以上，务必使混合物均匀； 2)将研磨后的混合物放入坩埚中，然后放在高温炉中进行高温固相反应；其加热过程分4步进行: ①从室温经过6小时升至1350° C ; @在1350° C保温5小时； @从1350° C经过4小时降温至800° C ； ④从800° C自然冷却到室温； 3)将样品取出，然后研磨使其变成粉末状；即获得红色长余辉发光材料ZnGa2O4:aCr3+、bDy3+，0.01 ≤ a ≤ 0.05，0.01 ≤ b ≤ 0.05。本专利技术的有益效果: 本专利技术提供的一种红色长余辉发光材料的最大特点是红色发光强，余辉可以达到一个多小时，发光波长宽，波长范围从640nm 720nm之间。同时具有原料便宜，制备方法简单、化学性能稳定等特点。本方法制备的铬镝共掺镓酸锌红色长余辉发光材料粒度细，结晶程度高，晶形完整，能够被太阳光或日光灯有效激发而发出红色余辉，可应用于印刷、发光装饰、及夜光标记等领域。附图说明图1为专利技术制备的ZnGa2O4:0.0lCr3+ ,0.0lDy3+发射光谱图。图2为专利技术制备的ZnGa2O4:0.0lCr3+、0.0lDy3+的余辉衰减图。图3为专利技术制备的ZnGa2O4:0.02Cr3+、0.02Dy3+发射光谱图。图4为专利技术制备的Zn Ga2O4:0.02Cr3+、0.02Dy3+的余辉衰减图。图5为专利技术制备的ZnGa2O4:0.03Cr3+、0.03Dy3+发射光谱图。图6为专利技术制备的ZnGa2O4:0.03Cr3+、0.03Dy3+的余辉衰减图。图7为专利技术制备的ZnGa2O4:0.0lCr3+、0.03Dy3+发射光谱图。图8为专利技术制备的ZnGa2O4:0.0lCr3+、0.03Dy3+的余辉衰减图。图9为专利技术制备的ZnGa2O4:0.03Cr3+、0.0lDy3+发射光谱图。图10为专利技术制备的ZnGa2O4:0.03Cr3+、0.0lDy3+的余辉衰减图。具体实施例方式实施例一: 将纯度不小于99.99%的高纯原料ZnO，Ga2O3，Cr2O3, Dy2O3按摩尔比例称量，按照Zn:Ga:Cr:Dy=l:2:0.01:0.01的摩尔比配料，然后放入高温炉加热到1350。C，保温5小时，缓慢冷却到800° C，然后冷却到室温，得到所需要的样品。样品在紫外光激发下显示红色发光，在激发停止后显示肉眼可见的红色余辉。实施例二: 将纯度不小于99.99%的高纯原料ZnO，Ga2O3，Cr2O3, Dy2O3按摩尔比例称量，按照Zn:Ga:Cr:Dy=l:2:0.02:0.02的摩尔比配料，然后放入高温炉加热到1350。C，保温5小时，缓慢冷却到800° C，然后冷却到室温，得到所需要的样品。样品在紫外光激发下显示红色发光，在激发停止后显示肉眼可见的红色余辉。实施例三: 将纯度不小于99.99%的高纯原料ZnO，Ga2O3，Cr2O3, Dy2O3按摩尔比例称量，按照Zn:Ga:Cr:Dy=l:2:0.03:0.03的摩尔比配料，然后放入高温炉加热到1350。C，保温5小时，缓慢冷却到800° C，然后冷却到室温，得到所需要的样品。样品在紫外光激发下显示红色发光，在激发停止后显示肉眼可见的红色余辉。实施例四: 将纯度不小于99.99%的高纯原料ZnO，Ga2O3，Cr2O3, Dy2O3按摩尔比例称量，按照Zn:Ga:Cr:Dy=l:2:0.01:0.03的摩尔比配料，然后放入高温炉加热到1350。C，保温5小时，缓慢冷却到800° C，然后冷却到室温，得到所需要的样品。样品在紫外光激发下显示红色发光，在激发停止后显示肉眼可见的红色余辉。实施例五:将纯度不小于99.99%的高纯原料ZnO，Ga2O3，Cr2O3, Dy2O3按摩尔比例称量，按照Zn:Ga:Cr:Dy=l:2:0.03:0.01的摩尔比配料，然后放入高温炉加热到1350。C，保温5小时，缓慢冷却到800° C，然后冷却到室温，得到所需要的样品。样品在紫外光激发下显示红色发光，在激发停止后显示肉眼可见的红色余辉。实施例六: 将纯度不小于99.99%的高纯原料ZnO，Ga2O3，Cr2O3, Dy2O3按摩尔比例称量，按照Zn:Ga:Cr:Dy=l:2:0.01:0.05的摩尔比配料，然后放入高温炉加热到1350。C，保温5小时，缓慢冷却到800° C，然后冷却到室温，得到所需要的样品。样品在紫外光激发下显示红色发光，在激发停止后显示肉眼可见的红色余辉。实施例七: 将纯度不小于99.99%的高纯原料ZnO，Ga2O3，Cr2O3, Dy2O3按摩尔比例称量，按照Zn:Ga:Cr:Dy=l:2:0.05:0.01的摩尔比配料，然后放入高温炉加热到1350。C，保温5小时，缓慢冷却到800° C，然后冷却到室温，得到所需要的样品。样品在紫外光激发下显示红色发光，在激发停止后显 示肉眼可见的红色余辉。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红色长余辉发光材料，其特征在于：发光基质为ZnGa2O4，其化学表达式为：ZnGa2O4：aCr3+?、bDy3+?，其中：0.01≤a≤0.05，0.01≤b≤0.05。

【技术特征摘要】
1.一种红色长余辉发光材料，其特征在于:发光基质为ZnGa2O4,其化学表达式为:ZnGa2O4:aCr3+、bDy3+，其中:0.01 彡 a 彡 0.05，0.01 彡 b 彡 0.05。2.—种权利要求1所述的红色长余辉发光材料的制备方法，其特征在于具有如下步骤: 1)将纯度不小于99.99%的高纯氧化物ZnOi Ga2O3、Cr2O3和Dy2O3按照Zn:Ga =Cr:Dy=1: 2:0.01 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，王银海，刘付观生，梁鼎贵，林清贤，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：