CN108018038A - 一种长余辉材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种长余辉材料，化学式如下：SrAl2O4：Eu2+，Dy3+，长余辉材料的制备方法，通过高温固相法合成SrAl2O4：Eu2+，Dy3+包括以下步骤：按物质的量比1：1：0.005：0.01：0.1称取一定质量的原料A12O3、SrCO3、Eu2O3、Dy2O3和H3BO3，研磨混合均匀后，放入管式炉中，于1350℃下，弱还原气氛中煅烧4h，研磨粉碎后即得到发光性能良好的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+长余辉发光材料。该长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型.其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分，延时释放则导致余辉发光。

Description

一种长余辉材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术，尤其涉及一种长余辉材料及其制备方法。
背景技术
长余辉材料是指将太阳光，日光灯的光以及其他光的能量存储起来，在窜温下以可见光的形式缓慢释放出来的材料。由于其不需要消耗多余的能量而且对环境没有污染，是一种非常理想的储能材料，因此自1866年法国人sidot首次发现ZnS型荧光粉具有长余辉现象以来，大量的科研人员对这种长余辉材料进行了广泛的研究，研究范围从硫氧化物，到铝酸盐、硅酸盐以及磷酸盐等等，在发光机理以及实际应用方面都取得了重大的进展。材料的长余辉和陷阱能级间存在着随接的联系，陷阱能级的深度决定了材料的余辉时间，而微观卜的陷阱能级可以通过热释光技术来测量，因此研究材料的热释光对认识材料的余辉特性具有重要的意义。
在众多的长余辉发光材料体系中.SrAl204：Eu2+长余辉发光材料因发光亮度高，余辉时间长而受到人们的广泛关注。其余辉发光的机理的探求和应用领域的拓展也成为研究的热点之一。针对目前长余辉发光不同机理模型依然没有定论研究现状，人们尝试通过温度变化的手段研究材料在不同温度下的发光过程、余辉、时间积分强度以及热释光等等，以期探索和寻求有关余辉发光机理的新的辅证。此外，人们以拓展余辉材料应用领域的角度为出发点.通过研究不同温度下长余辉材料发光特性与温度的变化规律.包括发光强度、余辉密度、余辉时间与温度之间的依赖关系，探索其作为光纤温度传感材料可能性。
然而，目前针对SrAl2O:Eu2+，D3+长余辉材料发光性能随温度的变化规律研究大都只是集中在某个特定的低温或者高温区域.或者发光性能的某个方面，其***研究依然存在不足。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前长余辉材料的诸多问题，提出一种长余辉材料，该长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型.其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分，延时释放则导致余辉发光。在瞬时释放和延时释放过程中以延时释放为主，而瞬时释放与复合过程实际可以描述为可逆平衡过程。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种长余辉材料，化学式如下：SrAl2O4：Eu2+，Dy3+。
本发明的另一个目的还提供了一种长余辉材料的制备方法，通过高温固相法合成SrAl2O4：Eu2+，Dy3+包括以下步骤：按物质的量比1：1：0.005：0.01：0.1称取一定质量的原料A12O 3、SrCO 3、Eu2O 3、Dy2O 3和H3B O 3，研磨混合均匀后，放入管式炉中，于1350℃下，弱还原气氛中煅烧4h，研磨粉碎后即得到发光性能良好的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+长余辉发光材料。
进一步地，所述还原气氛为N2+5％H2。
本发明长余辉材料及其制备方法，与现有技术相比较具有以下优点：
1)长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型.其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分，延时释放则导致余辉发光。在瞬时释放和延时释放过程中以延时释放为主，而瞬时释放与复合过程实际可以描述为可逆平衡过程。
2)无论是陷阱与电子的复合还是陷阱中电子的释放，两过程均随温度的升高而增强，但在温度过高时会发生热猝灭。余辉和荧光强度均急剧降低。
3)长余辉材料的光致发光过程包括由于激发态电子的直接跃迁和陷阱能级中的电子瞬时释放产生的间接跃迁两个过程，而后者随温度改变产生跃迁强度的变化是荧光强度随温度改变的主要原因。在瞬时释放与复合过程的可逆乎衡中，环境温度较低时，复合过程占相对主导。电子释放过程则随着温度与材料热释峰温度的接近而逐渐加强。
4)长余辉材料的余辉发光是陷阱能级俘获的电子跃迁所导致的：热释峰温度附近余辉性能最佳，在低温环境下由于陷阱与电子的复合及释放过程较弱而陷阱能级俘获电子很少，余辉强度很弱：在高温环境下则由于材料内部的强热扰动和热猝灭的双重影响而使材料余辉强度很弱。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开了一种长余辉材料，化学式如下：SrAl2O4：Eu2+，Dy3+。
SrAl2O4：Eu2+，Dy3+长余辉材料的制备方法，通过高温固相法合成SrAl2O4：Eu2+，Dy3+包括以下步骤：按物质的量比1：1：0.005：0.01：0.1称取一定质量的原料A12O 3、SrCO 3、Eu2O 3、Dy2O 3和H3B O 3，研磨混合均匀后，放入管式炉中，于1350℃下，弱还原气氛中煅烧4h，研磨粉碎后即得到发光性能良好的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+长余辉发光材料。所述还原气氛为N2+5％H2。
本发明长余辉材料及其制备方法，与现有技术相比较具有以下优点：长余辉材料内部陷阱中电子的释放包括瞬时释放和延时释放两种类型.其中电子瞬时释放进而跃迁发光是荧光的组成部分，延时释放则导致余辉发光。在瞬时释放和延时释放过程中以延时释放为主，而瞬时释放与复合过程实际可以描述为可逆平衡过程。无论是陷阱与电子的复合还是陷阱中电子的释放，两过程均随温度的升高而增强，但在温度过高时会发生热猝灭。余辉和荧光强度均急剧降低。长余辉材料的光致发光过程包括由于激发态电子的直接跃迁和陷阱能级中的电子瞬时释放产生的间接跃迁两个过程，而后者随温度改变产生跃迁强度的变化是荧光强度随温度改变的主要原因。在瞬时释放与复合过程的可逆乎衡中，环境温度较低时，复合过程占相对主导。电子释放过程则随着温度与材料热释峰温度的接近而逐渐加强。长余辉材料的余辉发光是陷阱能级俘获的电子跃迁所导致的：热释峰温度附近余辉性能最佳，在低温环境下由于陷阱与电子的复合及释放过程较弱而陷阱能级俘获电子很少，余辉强度很弱：在高温环境下则由于材料内部的强热扰动和热猝灭的双重影响而使材料余辉强度很弱。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种长余辉材料，其特征在于，化学式如下：SrAl2O4：Eu2+，Dy3+。
2.根据权利要求1所述长余辉材料的制备方法，其特征在于，通过高温固相法合成SrAl2O4：Eu2+，Dy3+包括以下步骤：按物质的量比1：1：0.005：0.01：0.1称取一定质量的原料A12O3、SrCO3、Eu2O3、Dy2O3和H3BO3，研磨混合均匀后，放入管式炉中，于1350℃下，弱还原气氛中煅烧4h，研磨粉碎后即得到发光性能良好的SrAl2O4：Eu2+，Dy3+长余辉发光材料。
3.根据权利要求1所述长余辉材料的制备方法，其特征在于，所述还原气氛为N2+5％H2。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108944245A (zh) * 2018-07-23 2018-12-07 郑立泉 一种书法作品处理工艺
CN110699081A (zh) * 2019-10-12 2020-01-17 福建省明途光学科技有限公司 一种高亮度超长余辉发光材料及制作方法
CN112111270A (zh) * 2019-06-21 2020-12-22 天津工业大学 一种用于新型SrAl2O4:Eu2+ Dy3+长余辉发光材料指纹显影剂的制备方法

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