一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及材料合成技術領域，具體涉及一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]近年來，通過堿土金屬離子及稀土的引入有效摻雜形成的復合鹽長余輝發(fā)光材料已經引起了人們的極大興趣和廣泛的關注，這種硅酸鹽長余輝發(fā)光材料正在更多新興領域上得到應用。不僅是因為硅酸鹽長余輝發(fā)光材料化學穩(wěn)定性好，耐水性能優(yōu)異，而且主要是因為硅酸鹽長余輝發(fā)光材料其發(fā)光顏色多樣，有利于實現(xiàn)長余輝材料發(fā)光顏色的多色化生產，它們能表現(xiàn)出特異的長余輝發(fā)光性質或功能。然而設計和構筑這類具有特殊結構和性能的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料具有很大的挑戰(zhàn)性，特別是具有長余輝發(fā)光功能的材料。大量研宄表明長余輝發(fā)光材料存在的陷阱(電子或空穴)對長余輝發(fā)光材料的余輝性能起決定性作用，摻雜稀土元素可以有效的改變基質中的陷阱并能改善材料的余輝性能。這類材料的合成與探索，特別是合理的設計和拓展，對長余輝材料科學領域注入新的生命力。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明涉及一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料及其制備方法，所述的摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料主要是通過2種堿土金屬離子Ba和Mg、I種過渡金屬Mn以及2種稀土金屬離子Ce和Er的有效摻雜形成復合功能的無機焚光材料，具有穩(wěn)定的長余輝發(fā)光性能和較高的熱穩(wěn)定性，有望用于安全節(jié)能環(huán)保的玻璃產品。
[0004]本發(fā)明所述的一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法，包括下述步驟:
[0005]I)將 Ba (NO3) 2，Mg (NO3).6H20, H2S13, Mn (CH3COO) 2，Ce (NO3) 2.6H20, Er2O3按物質的量比 1: (2.00-2.30): (2.00-2.30): (0.150-0.170): (0.0080-0.0098): (0.0050-0.0080)稱量，充分研磨后在800-900°C預燒4h ；
[0006]2)將步驟I)所得產物加入H3BO4作為助溶劑，研磨后升溫至1200-1300°C，保溫8-1Oh，自然冷卻到室溫，再次研磨既得產品。
[0007]本發(fā)明步驟I)所述的Er2O3純度優(yōu)選99.99%。
[0008]步驟2)所述的H3BO4優(yōu)選AR級的H 3B04，駛04加入量優(yōu)選步驟I)所得產物重量的 12-18%。
[0009]本發(fā)明還涉及采用上述制備方法得到的摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料，名義組成為:
[0010]Ba2+, (2.00-2.30) Mg2+, (2.00-2.30) S132' (0.150-0.170) Mn2+, (0.0080-0.0098)Ce2+, (0.0050-0.0080) Er3+O
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0012]1、本發(fā)明得到的摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料包括兩種稀土金屬Ce和Er的有效摻雜。
[0013]2、本發(fā)明得到的摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料除了有兩種堿土金屬Ba和Mg離子摻雜，還引入過渡金屬Mn能有效提高發(fā)光的穩(wěn)定性。
[0014]3、本發(fā)明得到的摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料中引入硅酸根形成二聚硅酸鹽能有效提尚該材料的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能夠承受800°C的尚溫而不分解。
【附圖說明】
[0015]圖1，本發(fā)明實施例1得到的摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的長余輝發(fā)光圖。
【具體實施方式】
[0016]下面以實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
[0017]實施例1:
[0018]一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法，包括下述步驟:
[0019]I)將 Ba (NO3) 2，Mg (NO3).6H20, H2S13, Mn (CH3COO) 2，Ce (NO3) 2.6H20, Er2O3按物質的量比 1:2.000:2.000:0.150:0.0080:0.0050 稱量，充分研磨后在 800°C預燒 4h ；
[0020]2)將步驟I)所得產物加入12%的H3BO4(AR)作為助溶劑，研磨后升溫至1200°C，保溫8h，自然冷卻到室溫，再次研磨既得產品，
[0021]名義組成為:Ba2+，2Mg2+，2Si0廣，0.150Mn2+，0.008Ce2+，0.0I OEr3+ο
[0022]實施例2:
[0023]一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法，包括下述步驟:
[0024]I)將 Ba (NO3) 2，Mg (NO3).6H20, H2S13, Mn (CH3COO) 2，Ce (NO3) 2.6H20, Er2O3按物質的量比 1:2.300:2.300:0.170:0.0098:0.0080 稱量，充分研磨后在 900°C預燒 4h ；
[0025]2)將步驟I)所得產物加入15%的H3BO4(AR)作為助溶劑，研磨后升溫至1300°C，保溫10h，自然冷卻到室溫，再次研磨既得產品，
[0026]名義組成為:Ba2+，2.3Mg2+，2.3Si0廣，0.170Mn2+，0.0098Ce2+，0.016Er3+。
[0027]實施例3:
[0028]一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法，包括下述步驟:
[0029]I)將 Ba (NO3) 2，Mg (NO3).6H20, H2S13, Mn (CH3COO) 2，Ce (NO3) 2.6H20, Er2O3按物質的量比 1:2.000:2.300:0.160:0.0090:0.0060 稱量，充分研磨后在 900°C預燒 4h ；
[0030]2)將步驟I)所得產物加入18%的H3BO4(AR)作為助溶劑，研磨后升溫至1250°C，保溫8h，自然冷卻到室溫，再次研磨既得產品，
[0031]名義組成為:Ba2+，2Mg2+，2.3Si0廣，0.160Mn2+，0.009Ce2+，0.012Er3+。
[0032]實施例:
[0033]對實施例1稀土摻雜的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的發(fā)光性能表征:
[0034]發(fā)光性能表征實驗在室溫條件下使用日立儀器公司生產的F-2500熒光分光光度計裝置完成所有測試，結果見圖1。
【主權項】
1.一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟:1)將Ba (NO3) 2) Mg (NO3).6H20, H2S13, Mn (CH3COO) 2，Ce (NO3) 2.6H20, Er2O3按物質的量比1: (2.00-2.30): (2.00-2.30): (0.150-0.170): (0.0080-0.0098): (0.0050-0.0080)稱量，充分研磨后在800-900°C預燒4h ； 2)將步驟I)所得產物加入H3BO4作為助溶劑，研磨后升溫至1200-1300°C，保溫8-10h，自然冷卻到室溫，再次研磨既得產品。2.根據(jù)權利要求1所述的一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法，其特征在于:步驟I)所述的Er2O3純度為99.99%。3.根據(jù)權利要求1所述的一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法，其特征在于:步驟2)所述的H3BO4為AR級的H3BO4, H3BO4加入量為步驟I)所得產物重量的12-18%。4.權利要求1-3中任一項所述的制備方法得到的摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料及其制備方法，所述的摻鈰和鉺的硅酸鹽長余輝發(fā)光材料主要是通過2種堿土金屬離子Ba和Mg、1種過渡金屬Mn以及2種稀土金屬離子Ce和Er的有效摻雜形成復合功能的無機熒光材料，具有穩(wěn)定的長余輝發(fā)光性能和較高的熱穩(wěn)定性，名義組成為：Ba2+,(2.00-2.30)Mg2+,(2.00-2.30)SiO32-,(0.150-0.170)Mn2+,(0.0080-0.0098)Ce2+,(0.0050-0.0080)Er3+，本發(fā)明所述發(fā)光材料有望用于安全節(jié)能環(huán)保的玻璃產品。
【IPC分類】C09K11/79
【公開號】CN104987865
【申請?zhí)枴緾N201510441979
【發(fā)明人】何平, 何坤歡, 蔡成翔, 李家明, 石海信
【申請人】廣西遠大玻璃節(jié)能科技股份有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月24日