[发明专利]一种合成一维红色长余辉发光纳米管阵列的方法

说明书

技术领域

本发明一种合成一维红色长余辉发光纳米管阵列的方法，属于发光物理中磷光材料制备技术领域，具体涉及到一种利用可溶性无机盐溶胶模板法制备一维Y₂O₂S:Eu³⁺，Mg²⁺，Ti⁴⁺红色长余辉发光纳米管阵列的方法。

背景技术

稀土长余辉发光材料可以在太阳光的照射下储存能量，在黑暗背景中再将能量慢慢释放出来，从而发光，这一特性被广泛应用于弱光照明、应急指示、建筑装饰等领域，今年来又逐渐拓展到光信息存储、辐射探照、成像显示等高科技领域。目前，长余辉发光材料市场的主导产品是稀土离子掺杂碱土铝酸盐黄绿色和碱土硅酸盐蓝色长余辉发光材料，而红色长余辉发光材料余辉时间及发光亮度等性能指标与蓝色和黄绿色长余辉材料相比存在很大距离，无法满足实际应用的要求。第一代红色长余辉发光材料为金属硫化物体系，化学稳定性差，易潮解，限制了其应用。目前国内外在努力寻找化学稳定性好，余辉时间长，余辉强度大的长余辉发光新体系的同时，也将焦点集中在化学稳定性较好的稀土离子掺杂的Y₂O₂S、Ca_0.8Zn_0.2TiO₃、Sr₃Al₂O₆及CdSiO₃等体系上，主要通过部分改变基质或进行掺杂敏化来改善余辉特性，但到现在为止，余辉时间最长的Y₂O₂S:Eu³⁺，Mg²⁺，Ti⁴⁺红色长余辉发光材料的亮度和余辉均不能满足实际要求。长余辉发光材料粒子的大小、形貌、表面结构和结晶状态对材料余辉特性有一定的影响，改变纳米长余辉发光材料的空间维度，制备一维长余辉发光材料，是提高纳米红色长余辉发光材料性能的一种途径。如果将一维长余辉发光材料有序排列，则可形成长余辉发光纳米阵列，使用多孔氧化铝(AAO)模板是一种非常有效的方法，AAO模板被广泛用于制备碳纳米管、金属、以及单一金属氧化物等一维纳米材料及其阵列(如专利CN101033080，CN101629320)，但是对于含有多种金属离子氧化物的材料，利用AAO模板制备纳米阵列具有很大困难，含有多种金属离子的红色长余辉纳米阵列并未见报道。

发明内容

本发明一种制备一维红色长余辉发光纳米管阵列的方法的目的：提供一种制备一维红色长余辉发光纳米管阵列的方法，该方法可操作性强，过程简单，对研制下一代纳米发光器件具有重要意义。

本发明一种制备一维红色长余辉发光纳米管阵列的方法，其特征在于是一种采用可溶性无机盐溶胶模板法制备一维Y₂O₂S:Eu³⁺，Mg²⁺，Ti4+红色长余辉发光纳米管阵列的方法，该方法的制备方案为：

所使用的化学原料：氧化钇、浓硝酸、无水乙醇、氢氧化钠，氧化铕、碱式碳酸镁、氧化钛、升华硫、碳粉和去离子水，纯度控制范围为：

氧化钇(Y₂O₃)    相对分子质量225.84      质量分数99.9％

浓硝酸(HNO₃)    相对分子质量63.01       质量分数65％～68％

无水乙醇(CH₃CH₂OH) 相对分子质量46.07    质量分数＞99.7％

氢氧化钠(NaOH)    相对分子质量40.00     质量分数＞96.0％

氧化铕(Eu₂O₃)     相对分子质量352.00    质量分数99.99％

碱式碳酸镁        相对分子质量503.82    质量分数99.0％

钛酸丁酯(C₁₆H₃₆O₄Ti) 相对分子质量340.35 质量分数＞98.0％

升华硫(S)         相对分子质量32.064    质量分数99.5％

去离子水和碳粉选用市场购买的一般标准都可使用；

制备步骤如下：