[发明专利]一种Mn

说明书

本发明涉及一种Mn²⁺掺杂的黄色长余辉发光材料，该发光材料的化学表达式为Ca_2‑xSn_2‑yAl₂O₉：xMn²⁺,yR³⁺；其中，0.002≤x≤0.080，0<y≤0.120；R=Tb、Ce、Dy、Tm、Nd、Gd、Y、Er、La、Pr、Sm、Yb、Lu或Ho中的一种。本发明还公开了该发光材料的制备方法。本发明制得的黄色长余辉发光材料具有发光强度高、余辉持续时间长等优点。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种Mn²⁺掺杂的黄色长余辉发光材料及其制备方法。

背景技术

长余辉发光材料是一类光致发光材料，经日光和长波紫外线等光源的短时间照射后，将一部分光能储存，关闭光源后，仍能在很长一段时间内持续缓慢地以可见光的形式释放这部分能量。长余辉发光材料的用途十分广泛，除作为夜光标志材料外，如用于紧急通道照明、火险的指示牌等其他需要弱照明指示设备上，即节能又环保，还可以应用于光电信息领域（高能粒子和缺陷损伤探测器，三维信息存储等）。传统的长余辉材料主要有硫化锌和硫化钙荧光体。

自20世纪90年代以来，Eu²⁺铝酸盐体系和硅酸盐体系成为长余辉发光材料的主体，这两类长余辉发光材料在发光亮度、余辉时间、化学稳定性方面都优于传统硫化物体系的长余辉材料。这两类长余辉发光材料的发光颜色一般为绿色、蓝色、蓝绿色。长余辉发光材料中的长波发射长余辉材料，具有特殊的光学性质，在弱光照明和应急指示中具有比蓝、绿色短波长余辉材料更广阔的应用前景。但在多种铝酸盐体系和硅酸盐体系长余辉发光材料中只有少量的发黄光和红光的长余辉材料，且和其他商业性长余辉材料相比，大多数具有化学稳定性差，发光强度低和持续时间短的特点，难以满足实际需要。另外，稀土离子Eu²⁺价格较贵，在实际生产过程中会增加成本，不利于产品推广。

专利《橙黄色长余辉发光材料及生产方法》（申请号ZL200410020722.X，公告号CN1266250，公告日2006.07.26）和专利《红色稀土长余辉磷光体》（专利号ZL02125512.1，公告号CN1216125，公告日2005.08.24）公开了以硫化物为基质的长余辉发光材料，但这些长余辉发光材料的制备工艺比较复杂，而且制备过程中容易产生含硫的有害气体，会对人体和环境造成危害。专利《橙黄色长余辉荧光粉及其制备方法》（专利号200710056035.7，公告号CN100575452，公告日2009.12.30）公开了以Eu²⁺为激活离子的橙黄色长余辉发光材料SrSiO₅:Eu²⁺，Dy³⁺，该材料在制备时需要较高的温度，一方面浪费能源，另一方面增加了材料的制造成本。专利《一种黄色长余辉发光材料及其制备方法》（申请号201410192345.1，公告号CN103952152A，公告日2014.07.30）公开了以Eu²⁺为激活离子的黄色长余辉发光材料Ba_3-x-yP₄O₁₃:Eu _x，Ga _y，该材料的余辉时间较短，不利于产业化的应用。

因此，研究一种新型掺杂的有效黄色长余辉材料非常有必要。此外，铝酸盐是一种很好的基质，铝酸盐发光材料具有合成温度低的特点；其以橄榄石、长石、辉石等天然矿物的状态存在于自然界中，这决定了它非常稳定的化学性质；同时铝酸盐基质本身具有价廉、无毒、无污染、基质吸收带位于较短波长等优点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在200nm~500nm波长光激发后能产生黄色长余辉，而且余辉时间较长的Mn²⁺掺杂的黄色长余辉发光材料。