[发明专利]铝酸锶混合氧化物及其制备方法

说明书

本发明涉及铝酸锶混合氧化物前体及其制备方法，以及铝酸锶混合氧化物及其制备方法。铝酸锶混合氧化物前体可以在相对较低的温度下转化为铝酸锶混合氧化物。铝酸锶混合氧化物的特征在于具有海绵状或多孔骨状的微结构的基本上球形的颗粒。还提供了一种包含铝酸锶混合氧化物的发光材料。

技术领域

本发明通常涉及用于制备发光材料的混合氧化物。更具体地，本发明涉及铝酸锶混合氧化物前体及其制备方法、铝酸锶混合氧化物及其制备方法以及包含铝酸锶混合氧化物的发光材料。

背景技术

掺杂有作为活化剂的铕(Eu²⁺)和镝(Dy³⁺)的铝酸锶(特别是SrAl₂O₄:Eu和SrAl₂O₄:Dy及其衍生物)以其作为具有长余辉性质的发光颗粒的应用而众所周知。此类颗粒例如用于水泥、应急标志、发光时钟内的指针和时间间隔标记、道路标志或织物中。

通常，这些材料通过常规制陶法制备，例如通过相应的金属氧化物和/或碳酸盐的物理混合物的固态反应。这些方法包括在约1300℃至1500℃的高温下进行强化热处理。有时，为了提高反应性，在热处理之前，对混合氧化物前体进行球磨。这导致这种混合氧化物的制备过程中的高能量消耗。

EP 0622440 A1描述了一种磷光性荧光体的制备方法，其包括在球磨机中研磨SrCO₃、Eu₂O₃、Al₂O₃和硼酸(作为熔剂)的物理混合物，随后在1300℃下加热1小时。为了获得用于在期望的最终应用(例如作为树脂或作为涂层)中应用并分散材料的期望的粒径分布，能量密集和昂贵的研磨步骤是必要的。Kutty T.R.N.等人的出版物“Luminescence of EUin Strontium Aluminates prepared by hydrothermal methods”(1990年11月1日，MATERIALS RESEARCH BULLETIN，ELSEVIER，KIDLINGTON，GB第1355至1362页，ISSN0025-5408)描述了使用氧化铝凝胶和SrO₂制备发光材料。在凝胶中，固体是连续相。凝胶不是悬浮体。

由于通过高温处理(这是常规制陶法的一个组成部分)获得的铝酸锶混合氧化物具有高度烧结的特性，因此研磨步骤需要高能量输入和长持续时间。这使得通过常规制陶法制备铝酸锶混合氧化物的制备方法的效率低下；此外，强化研磨步骤会在材料中产生缺陷，从而降低其发光性质。

本领域提出的降低铝酸锶混合氧化物的形成温度的解决方案为应用溶胶-凝胶和燃烧合成技术。这些技术通常通过混合金属硝酸盐和有机燃料并将混合物加热至约500℃至700℃来进行。该方法通过利用有机燃料燃烧的放热能，以比常规制陶法更低的相对能量输入制备混合氧化物。然而，这种方法需要大量的废气后处理系统，以避免将不需要的气体排放到环境中。此外，会产生蓬松的细颗粒，这些颗粒在下游工艺中处理的过程中趋于形成灰尘。

因此，需要一种更加节能的方法来生产铝酸锶混合氧化物。换言之，需要一种可以在相对较低的温度(相对于常规制陶法)下生产铝酸锶混合氧化物的方法以及一种能够生产具有在研磨处理的过程中易于破碎的微结构的铝酸锶混合氧化物的方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种制备铝酸锶混合氧化物前体的方法，所述方法包括：

i)提供铝氧化物悬浮体；

ii)向铝氧化物悬浮体中加入锶化合物，以形成锶铝氧化物悬浮体(Sr-Al悬浮体)；

iii)其中对以下应用水热处理

a)铝氧化物悬浮体(无需对随后获得的Sr-Al悬浮体进行水热处理)或者

b)Sr-Al悬浮体(无需对之前获得的铝氧化物悬浮体进行水热处理)或者