[发明专利]一种无机粉体可逆光致变色材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种无机粉体可逆光致变色材料，其特征在于：该无机粉体可逆光致变色材料的表达式为Sr_9-x-zMg_1-yA(PO₄)₇:xEu²⁺,yMn²⁺,zR³⁺，其中A为碱金属元素Li、Na、K或Rb；R为稀土元素Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种；x为Eu²⁺的掺杂含量，0＜x≤0.1，y为Mn²⁺的掺杂含量，0＜y≤0.5，z为R的掺杂含量，0≤z≤0.1。

2.根据权利要求1所述的一种无机粉体可逆光致变色材料，其特征在于：所述无机粉体可逆光致变色材料经紫外光和可见光交替照射后，其颜色会随之发生可逆变化。

3.根据权利要求1所述的一种无机粉体可逆光致变色材料的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：

(1)称取原料：根据无机粉体可逆光致变色材料的表达式，按照化学计量比称取含锶化合物，含镁化合物，含碱金属化合物，含磷化合物，含锰化合物，含铕化合物，以及含有R元素的化合物为原料；所述含锶化合物为含锶元素的碳酸盐、硝酸盐或氧化物；所述含镁化合物为含镁元素的碳酸盐、硝酸盐或氧化物；所述含磷化合物为含磷元素的磷酸氢二铵或磷酸二氢铵；所述含碱金属化合物为含碱金属的碳酸盐、硝酸盐或草酸盐化合物，其中碱金属为Li、Na、K或Rb；所述含锰化合物为含锰元素的碳酸盐、草酸盐、氧化物或硝酸盐；所述含铕化合物为铕元素的氧化物或硝酸盐；所述含有R元素的化合物为含有R元素的氧化物或硝酸盐，其中R元素包括Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu中的至少一种；

(2)混合研磨：将步骤(1)中称取的各原料混合研磨至均匀，得到混合物；

(3)烧成工艺：将步骤(2)中所得混合物置于刚玉坩埚中，将其放入马弗炉内，在空气环境中升温至350-500℃，保温2-5小时，等待自然降温至室温后取出再次研磨均匀，然后在高温管式炉中升温至1200-1350℃，并通入弱还原气体，在此条件下锻烧5-8小时；待反应结束自然冷却至室温，再次研碎即得到无机粉体可逆光致变色材料。

4.根据权利要求3所述的一种无机粉体可逆光致变色材料的制备方法，其特征在于：所述含锶化合物为碳酸锶或硝酸锶；所述含镁化合物为碱式碳酸镁或氧化镁；所述含磷化合物为磷酸氢二铵或磷酸二氢铵；所述含碱金属化合物为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾或碳酸铷；所述含锰化合物为碳酸锰或草酸锰。

5.根据权利要求3所述的一种无机粉体可逆光致变色材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的弱还原气体是由体积比为90-80％:10-20％的氮气和氢气混合而成的气体。

6.根据权利要求1所述的一种无机粉体可逆光致变色材料在防伪、装饰、感应器、光信息存储与转换、光调制和光开关、以及自显影全息记录照相领域中的应用。