[发明专利]一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法

说明书

本发明涉及发光材料技术领域，提供一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法，所述稀土掺杂的长余辉材料的化学组成：CaSnO₃:aR,bM，其中，R为Tb、Eu、Tm、Er中的至少一种，M为Li、Na、K中的至少一种；a＝0.1‑10mol％，b＝0.1‑10mol％。本发明制备的长余辉材料粒径均匀细小、稳定性好，发光颜色更丰富、余辉发光时间更长，发光效率得到了很大提高。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法。

背景技术

长余辉发光材料简称长余辉材料，俗称夜光粉，是一种能量储存材料，它能够吸收紫外和可见光，并把一部分能量储存起来，而在外界停止激发后，又能够缓慢地将所储存能量以可见光的形式释放出来，并可持续数小时，所以被称作长余辉材料。由于长余辉发光材料能够吸收并储存外界能量然后缓慢释放能量，蓄能和发光过程能够多次反复进行，是一种“绿色光源材料”，所以又被称为蓄光型发光材料。在能源日益短缺的今天，因长余辉材料在余辉发光时消耗的是自身储存的能量，不需要外界供给能量，使得该材料在某些特定环境下具有不可替代的作用。

长余辉发光材料一般是由作为材料主体化合物的基质和掺杂物组成。基质材料常见为硫化物、铝酸盐、硅酸盐和硫氧化物等。掺杂物现阶段采用最多的激活剂为稀土离子，如镨、铕、镝等离子。

但是，目前大部分稀土掺杂的长余辉材料，存在结构不稳定、发光色度有限、发光持续时间较短、使用寿命较短等问题。

发明内容

本发明主要针对上述技术问题，提出一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法，本发明方法简单、成本低廉，制备的长余辉材料粒径均匀细小、稳定性好，发光颜色更丰富、余辉发光时间更长，发光效率得到了很大提高。

本发明提供了一种稀土掺杂的长余辉材料，所述稀土掺杂的长余辉材料的化学组成：CaSnO₃:aR,bM，其中，R为Tb、Eu、Tm、Er中的至少一种，M为Li、Na、K中的至少一种；a＝0.1-10mol％，b＝0.1-10mol％。

对应地，本发明还提供了一种稀土掺杂的长余辉材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照化学计量比称取原材料，其中，原材料包括CaCO₃、SnO₂、M₂CO₃中的至少一种和至少一种含稀土元素氧化物；不同化学计量使R的掺杂含量为0.1-10mol％，M的掺杂含量为0.1-10mol％；

(2)将称取的原材料在研钵中充分研磨，使材料混合均匀；

(3)将混合均匀后的材料放入坩埚中，在马弗炉中1200-1500℃烧结2-4h；

(4)冷却后，取出烧结体，充分研磨，得到稀土掺杂的长余辉材料。

优选的，研磨时间为40-90min。

优选的，所述坩埚为氧化铝坩埚。

优选的，烧结的温度为1300℃。

优选的，烧结的时间为4小时。

优选的，原材料在研钵中充分研磨时，加入5mol％的助熔剂。

优选的，所述助熔剂为H₃BO₃。

本发明提供的一种稀土掺杂的长余辉材料及其制备方法，本发明方法简单、成本低廉，制备的长余辉材料粒径均匀细小、稳定性好，发光颜色更丰富、余辉发光时间更长，发光效率得到了很大提高，发光性能优异，可应用于交通、应急指示等不同领域。

具体实施方式