一种发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种发光材料及其制备方法。所述材料的组成式为M2YB2O6Cl，其中M为Ca、Ba和Sr这组元素中的一种或元素的混合物中选择。本发明专利技术采用高温固相法，将原料充分研磨混合均匀后置于坩埚中，放入马弗炉中高温煅烧，然后自然冷却，研磨得到所需的发光材料。这种发光材料在紫外光和X射线激发下，发出明亮的蓝光，最大波长在~363nm。因此，本材料可作为紫外光激发下的发光材料和X射线探测用的闪烁发光材料。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及。所述材料的组成式为M2YB2O6Cl，其中M为Ca、Ba和Sr这组元素中的一种或元素的混合物中选择。本专利技术采用高温固相法，将原料充分研磨混合均匀后置于坩埚中，放入马弗炉中高温煅烧，然后自然冷却，研磨得到所需的发光材料。这种发光材料在紫外光和X射线激发下，发出明亮的蓝光，最大波长在~363nm。因此，本材料可作为紫外光激发下的发光材料和X射线探测用的闪烁发光材料。【专利说明】
本专利技术涉及一种发光材料及其制备，更确切的说涉及在紫外光和X射线激发下有强的蓝光发射的发光材料及其制备方法。
技术介绍
能将高能电离辐射能转换成光辐射能的发光材料叫做闪烁发光材料。X射线是常用电离辐射之一。闪烁发光材料被大量地应用于高能物理、核物理、核医学成像、探矿、安全监控、工业无损探测等领域。通常，一种性能优异的闪烁发光材料需要满足多方面的要求，主要包括快衰减、高光产额、高稳定性和低成本等。虽然人们对闪烁发光材料的研究已经有了一百多年的历史，但至今没有找到性能非常满意的全能闪烁发光材料。传统的商用无机闪烁发光材料难以满足当前技术的需要。例如CaW04、Na1:TUi4Ge3O12等，虽然有较高的光产额(> IO4光子/MeV)，但衰减时间比较长O 200 ns) ; BaF2、Cs 1、CeF3等，虽然衰减时间较短(^ 30 ns)，但光产额较低(几千光子/MeV)。具有较短的衰减时间和较高的光产额的性能相对较好的闪烁发光材料数量比较少。然而，随着高能物理和核医学的迅速发展，人们对快衰减、高密度、高效率的新型无机闪烁发光材料的需求迅速增加。因此，发展新的性能好的闪烁发光材料是一个很有应用前景的研究课题。 闪烁发光材料的发光机理与普通的光致发光材料的发光机理不同。X射线的能量高，激发密度大，在X射线激发下，物质发光要经历三个过程:χ射线吸收的复杂能量转换过程、能量传递过程以及发光中心发光过程。各种激发方式下的发光的最后过程本质上都是发光中心发光过程。因此，各种激发方式下的发光光谱基本形状是相同的。现有技术中一种获得具有期盼的高性能闪烁发光材料的途径是从掺杂Ce3+作为激活剂的化合物中找寻。最近，H.Jing等人(H.Jing, et al, J.Mater.Chem.,2012，22:13612)以本专利技术所涉及的一种化合物Ba2YB2O6Cl作为基质掺杂Ce3+来研究其光致发光性质，Z.Xia和H.Jing等人也分别报道了该化合物中掺杂Eu2+ (Z.Xia, et al,Inorg.Chem.2011, 50:10134)和 Eu3+ (H.Jing, et al, ECS J.Solid State Sc1.Technology, 2013，2:1)的光致发光行为，但都没有报道这些材料在X射线激发下的发光行为。本专利技术和上述报道明显不同的是:在该专利技术制备工艺下的发光材料，不需要故意加入格外的发光离子充当发光中心，在X射线和紫外光激发下获得强的蓝光发射。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种可用作紫外光激发的发光材料和X射线激发的闪烁发光材料。本专利技术的另一个目的在于提供上述发光材料的制备方法。本专利技术所述发光材料的具体化学式为M2YB2O6Cl,其中M为Ca、Ba和Sr这组元素中的一种或元素的混合物中选择。本专利技术采用传统的高温固相法，首先将原料按化学SM2YB2O6Cl中的化学计量比，准确称取原料Ca、Ba或Sr的氯化物，Ca、Ba或Sr的碳酸盐或它们的混合物，Y2O3和H3BO3(过量5 mol%以弥补其挥发的损失)，所有原料研磨混合均匀放到刚玉坩埚中，然后置于马弗炉中高温煅烧，自然冷却，研磨后得到产物。上述制备方法中，煅烧温度为900 1000 °C，煅烧时间为5 10小时。本专利技术具有如下特点:(1)原料易得，成本较低，易于大量制备。(2)设备简单，操作安全、方便，条件容易控制；(3)紫外光和X射线激发下得到了明亮的蓝光发射。其所发出的荧光波长在340 390 nm范围内，最强发射峰为~363 nm。【专利附图】【附图说明】图1给出了实施例1提供的发光材料在紫外光激发下的发射谱。具体实施例实施例1 按Ba2YB2O6Cl的化学计量比进行配比，其中H3BO3过量5 mol%以弥补挥发的损失。称取 0.8880 克 BaCO3,0.3664 克 BaCl2CH2O, 0.3387 克 Y2O3,0.3895 克 H3BO3,在玛瑙研钵中充分研磨、混合均匀后放到刚玉坩埚中。然后置于马弗炉中950 °C煅烧5小时，自然冷却后取出研磨，所得产物即为所需的发光材料。实施例2 本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于把Ba换成了 Sr。按Sr2YB2O6Cl的化学计量比进行配比，其中H3BO3过量5 mol%以弥补挥发的损失。称取0.6643克SrCO3,0.3999克SrCl2*6H20,0.3387克Y2O3,0.3895克H3BO3，其余同实施例1。自然冷却后研磨，所得产物即为所需的发光材料。 实施例3 本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于把Ba换成了 Ca。按Ca2YB2O6Cl的化学计量比进行配比，其中H3BO3过量5 mol%以弥补挥发的损失。称取0.4504克CaCO3,0.1665克CaCl2,0.3387克Y2O3,0.3895克H3BO3，其余同实施例1。自然冷却后研磨，所得产物即为所需的发光材料。实施例4 本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于把Ba部分换成了 Sr。按BaSrYB2O6Cl的化学计量比进行配比，其中H3BO3过量5 mol%以弥补挥发的损失。称取0.1973克BaCO3,0.4429 克 SrCO3,0.3664 克 BaCl2*2H20，0.3387 克 Y2O3,0.3895 克 H3BO3，其余同实施例1。自然冷却后研磨，所得产物即为所需的发光材料。实施例5 本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于把Ba部分换成了 Ca。按BaCaYB2O6Cl的化学计量比进行配比，其中H3BO3过量5 mol%以弥补挥发的损失。称取0.1973克BaCO3,0.3002 克 CaCO3,0.3664 克 BaCl2.2Η20，0.3387 克 Y2O3,0.3895 克 H3BO3,其余同实施例1。自然冷却后研磨，所得产物即为所需的发光材料。实施例6本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于把Sr部分换成了 Ca。按SrCaYB2O6Cl的化学计量比进行配比，其中H3BO3过量5 mol%以弥补挥发的损失。称取0.2214克SrCO3,0.3002 克 CaCO3,0.3999 克 SrCl2.6Η20，0.3387 克 Y2O3,0.3895 克 H3BO3,其余同实施例1。自然冷却后研磨，所得产物即为所需的发光材料。 实施例7 本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于改变了煅烧条件。按Ba2YB2O6Cl的化学计量比进行配比，其中H3BO3过量5 mol%以弥补挥发的损失。称取0.8880克BaCO3,0.3664克BaCl2*2H20，0.3387克Y2O3,0.3895克H3BO3，在玛瑙研钵中充分研磨、混合均匀后放到刚玉坩埚中。然后置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光材料，其特征在于：所述发光材料化学式为M2YB2O6Cl，其中M为Ca、Ba和Sr这组元素中的一种或元素的混合物中选择。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈万平，周阿红，
申请(专利权)人：怀化学院，
类型：发明
国别省市：