[发明专利]一种宽带白光长余辉材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及缺陷发光的长余辉材料，特别涉及一种宽带白光长余辉材料及其制备方法。

背景技术

长余辉发光材料的用途十分广泛,目前主要用途是黑暗环境中的指示照明,如用于紧急通道照明、火险的指示牌等其他需要弱照明指示设备上,即节能又环保。长余辉发光材料还可以应用于光电信息领域(高能粒子和缺陷损伤探测器,三维信息存储等)

现在的长余辉材料发光颜色几乎覆盖了整个可见光范围，从蓝光到红光，各种基质的长余辉材料，诸如硫化物、铝酸盐、硅酸盐等都不断被提出。这些长余辉材料都是通过掺杂稀土元素、过渡金属元素，作为激活离子。稀土掺杂的长余辉材料研究已经非常广泛，鉴于稀土的窄带发光特性，因此稀土掺杂的长余辉材料发光峰也是呈现窄带发光的特性。而过渡金属离子掺杂的长余辉材料的研究较少，主要以Cr、Ti、Mn掺杂的长余辉材料为主，发光峰也呈现出了宽带的特性，但是到现在为止，我们还没有发现一种材料，其发光峰能够覆盖整个可见波段，同时我们也没有发现一种长余辉材料，不掺杂稀土元素或者是过渡金属元素就能实现长余辉发光的。

由于稀土元素价格昂贵，并且随着稀土元素的过度开发，国内的稀土元素含量正在不断的减少，因此开发一种不含稀土元素的长余辉材料迫在眉睫。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种白光长余辉材料，可以在200nm～350nm范围内被激发，呈现超宽带发光特性，发射波长范围从300nm到800nm，发光峰位于520nm，肉眼可见为白光。本材料具备长余辉特性，余晖时间大2h，其长余辉激发光谱与荧光激发光谱相一致。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种宽带白光长余辉材料，基体材料为A_ZB_YC_XO_{（Z+1.5Y+2X）}，其中A为Zn；B为Al或Ga；C为Si、Ge、Sn中的一种；0.5≤X≤5,1≤Y≤3,1≤Z≤10，Z/X=2/1；基体材料中掺杂0～20mol%的M，其中M为碱金属元素、碱土金属元素一种或者两种。

所述的宽带白光长余辉材料的制备方法，以Zn_ZAl_YGe_XO_{（Z+1.5Y+2X）}为基体材料的宽带白光长余辉材料的制备方法如下：

（1）称量物料：分别称取含锌、铝、锗的化合物；从含碱金属元素、碱土金属元素的化合物中选取一种或者两种为原料，并称量；

（2）物料经研磨混匀后在800～900℃预烧1～3小时后取出，再次研磨后，于1300～1500℃烧制2～5小时。

所述的宽带白光长余辉材料的制备方法，以Zn_ZAl_YSi_XO_{（Z+1.5Y+2X）}为基体材料的宽带白光长余辉材料的制备方法如下：

（1）称量物料：分别称取含锌、铝、硅的化合物；从含碱金属元素、碱土金属元素的化合物中选取一种或者两种为原料，并称量；

（2）物料经研磨混匀后在800～900℃预烧1～3小时后取出，再次研磨后，于1400～1600℃烧制2～5小时。

所述的宽带白光长余辉材料的制备方法，以Zn_ZAl_YSn_XO_{（Z+1.5Y+2X）}为基体材料的宽带白光长余辉材料的制备方法如下：

（1）称量物料：分别称取含锌、铝、锡的化合物；从含碱金属元素、碱土金属元素的化合物中选取一种或者两种为原料，并称量；

（2）物料经研磨混匀后在1000～1100℃预烧1～3小时后取出，再次研磨后，于1400～1600℃烧制2～5小时。

所述的宽带白光长余辉材料的制备方法，以Zn_ZGa_YGe_XO_{（Z+1.5Y+2X）}为基体材料的宽带白光长余辉材料的制备方法如下：

（1）称量物料：分别称取含锌、镓、锗的化合物；从含碱金属元素、碱土金属元素的化合物中选取一种或者两种为原料，并称量；

（2）物料经研磨混匀后在800～900℃预烧1～3小时后取出，再次研磨后，于1300～1500℃烧制2～5小时。