[发明专利]一种紫外激发的掺杂铋的镓酸锌蓝色长余辉发光粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫外激发的掺杂铋的镓酸锌蓝色长余辉发光粉，属于显示、消毒和照明荧光粉技术领域。

背景技术

长余辉发光材料具有蓄光、储能和节能等特性，在光能转换和利用方面具有独特的优势，可以将光能储存起来，然后再缓慢地把存储的能量以可见光的形式释放出来，因此，长余辉发光材料在弱光照明、应急指示等领域具有独特的应用优势。例如：震惊中外的美国“9.11”事件发生时，长余辉发光材料制成的发光标志和指示系统在人员疏散过程中起到重要作用。因此，近年来在自然光下能实现“储能”和“节能”的长余辉发光材料是材料、物理、能源和化学等学科研究的热点之一。长余辉材料的发射波段主要是从蓝色到近红外波段。其中蓝色和绿色长余辉材料的发光亮度和余辉时间等发光性能已达到实际应用的需要，并实现了工业化生产。然而目前市场上以硫化物、铝酸盐为基质的长余辉材料易吸收空气中的水分，潮解导致其余辉性能降低，限制了其实际应用。

镓酸锌材料目前在稀土离子的掺杂下具有近红外及红色的长余辉材料，史强、王利的《镓酸锌掺杂锰发光材料的制备进展》文献说明掺杂Mn的镓酸锌中观察到了来自于Mn的绿色发光，但是没有得到来自于Mn的绿色长余辉发射。蓝色的长余辉材料在应急指示和照明等领域具有重要的应用价值，然而和目前已发展的镓酸锌近红外长余辉材料和掺Mn的绿色镓酸锌发光材料相比，还缺乏性能优异、热稳定性和化学稳定性好的镓酸锌蓝色长余辉材料。

发明内容

针对现有技术市场上现有蓝色长余辉材料发射波段范围窄、品种少等问题，本发明提供一种紫外激发的掺杂铋的镓酸锌蓝色长余辉发光粉，本发明通过以下技术方案实现。

一种紫外激发的掺杂铋的镓酸锌蓝色长余辉发光粉，所述该蓝色长余辉发光粉的表达式为ZnGa₂O₄：xBi，其中x表示0.0005～0.005的摩尔值。

所述的蓝色长余辉发光粉，由Ga₂O₃、ZnO和Bi₂O₃材料按摩尔比1：1：0.00025～

0.0025制成。

上述紫外激发的掺杂铋的镓酸锌蓝色长余辉发光粉的制备方法，其具体步骤如下：

首先将Ga₂O₃、ZnO和Bi₂O₃按照摩尔比为1：1：0.00025～0.0025混合均匀得到混合料，然后将混合料在空气气氛、温度为800～1500℃下预煅烧1～6h，待自然冷却后即能制备得到掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉。

本发明的有益效果是：首先该蓝色长余辉发光粉在紫外光激发下呈现蓝光发射且蓝色发光光谱宽，采用Bi³⁺作为激活离子，具有来自于Bi³⁺的位于430nm宽带余辉性质，其次该蓝色长余辉发光粉性能优异、热稳定性和化学稳定性好。

附图说明

图1是本发明实施例1所得的ZnGa₂O₄：0.0005Bi蓝色长余辉发光粉的余辉光谱图；

图2是本发明实施例1所得的ZnGa₂O₄：0.0005Bi蓝色长余辉发光粉的衰减时间光谱图；

图3是本发明实施例2所得的ZnGa₂O₄：0.002Bi蓝色长余辉发光粉的余辉光谱图；

图4是本发明实施例2所得的ZnGa₂O₄：0.002Bi蓝色长余辉发光粉的衰减时间光

谱图；

图5是本发明实施例3所得的ZnGa₂O₄：0.005Bi蓝色长余辉发光粉的余辉光谱图；

图6是本发明实施例3所得的ZnGa₂O₄：0.005Bi蓝色长余辉发光粉的衰减时间光谱图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

该紫外激发的掺杂铋的镓酸锌蓝色长余辉发光粉，所述该长余辉发光粉的表达式为ZnGa₂O₄：xBi，其中x表示0.0005的摩尔值。该紫外激发的掺杂铋的镓酸锌蓝色长余辉发光粉的余辉光谱图和衰减时间光谱图如图1和2所示。