[发明专利]一种无机可逆光致变色材料及其制备方法

权利要求书

1.一种无机可逆光致变色材料，其特征在于：它的表达式为M_1-xHfO₃:xR，其中，M为碱土金属元素Ca、Sr 、Ba中的一种；x为R的掺杂量，0≤x≤0.03；R为掺杂到基体材料中的稀土元素，选自Sc、Y、 La、 Ce、Pr、 Nd 、Sm、Eu、 Gd、 Tb、Dy、 Ho、 Er、 Tm、Yb、Lu中的一种或多种。

2.如权利要求1所述无机可逆光致变色材料的制备方法，其特征在于：以CaHfO₃为基体材料的可逆光致变色材料的制备方法如下：

(1) 称量原料: 首先按照摩尔比例准确称取相应重量的原料，CaCO₃：HfO₂：R₂O₃,的摩尔比为1-x：1：x，其中0≤x≤0.03；

 (2)样品烧成：将称取所需的各原料研磨混合均匀后置于刚玉坩埚中，先在800～1000°C下预烧1～3小时后取出，将所得产物再次研磨均匀后，在1400～1500°C下空气环境或弱还原气氛中保温3～5小时；待产品自然冷却至室温,再次研磨至细即得到固体粉末状Ca_1-xHfO₃:xR光致变色材料。

3.如权利要求1所述无机可逆光致变色材料的制备方法，其特征在于：以SrHfO₃为基体材料的可逆光致变色材料的制备方法如下：

(1) 称量原料: 首先按照摩尔比例准确称取相应重量的原料，SrCO₃：HfO₂ ：R₂O₃的摩尔比为1-x：1：x，其中0≤x≤0.03；

 (2)样品烧成：将称取所需的各原料研磨混合均匀后置于刚玉坩埚中，在1400～1500°C下空气环境或弱还原气氛中保温4～6小时；待产品自然冷却至室温,再次研磨至细即得到固体粉末状Sr_1-xHfO₃:xR光致变色材料。

4.如权利要求1所述无机可逆光致变色材料的制备方法，其特征在于：以BaHfO₃为基体材料的可逆光致变色材料的制备方法如下：

(1) 称量原料: 首先按照摩尔比例准确称取相应重量的原料，BaCO₃：HfO₂ ：R₂O₃的摩尔比为1-x：1：x，其中0≤x≤0.03；

 (2)样品烧成：将称取所需的各原料研磨混合均匀后置于刚玉坩埚中，先在700～900°C下预烧2～4小时后取出，将所得产物再次研磨均匀后，在1400～1500°C下空气环境或弱还原气氛中保温3～5小时；待产品自然冷却至室温,再次研磨至细即得到固体粉末状Ba_1-xHfO₃:xR光致变色材料。

5.如权利要求2、3或4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，弱还原气氛是由氢气和氮气的混合气体组成，其中氢气与氮气的体积比为1～5:99～95。