[发明专利]一种黄色长余辉发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种黄色长余辉发光材料，涉及新型无机功能材料领域。一种黄色长余辉发光材料，其特征在于，以锗锡酸钡作为发光材料基底，以三价稀土离子Dy³⁺为激活剂，所述黄色长余辉发光材料的表达式为：Ba_1‑xSnGe₃O₉：xDy³⁺或Ba_1‑x‑ySnGe₃O₉:xDy³⁺,yRe；其中，Re选自La³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Eu³⁺、Gd³⁺、Tb³⁺、Ho³⁺、Yb³⁺、Lu³⁺、Er³⁺中的一种或多种；0.0005≤x≤0.05，0.0005≤y≤0.05。该材料可发出肉眼可见黄色余辉，具有较强的余辉强度，余辉衰减较慢，余辉持续时间较长。本发明还提供了其制备方法，制备工艺简单、条件易控、设备要求低，制备过程中无有毒气体生成，对环境无污染。

技术领域

本发明涉及新型无机功能材料领域，且特别涉及一种黄色长余辉发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

长余辉发光(Long persistence luminescence)是指在撤掉激发源后，依旧可以持续发光数分钟到数小时的光学现象，其过程主要分为能量吸收，能量储存和能量释放即余辉发光阶段。长余辉现象早在古代就被人观察到并记载，但是直到近代人们才开始逐渐认识研究其发光现象和发光机理。并且由于其环保无害，可循环使用等优秀特性，长余辉发光材料近年来备受人们的关注，其研究和开发得到了迅猛发展。长余辉材料是一种新型能量存储与电子俘获材料，它在吸收能量捕获电子后可以在弱光环境下持续发光，掺杂不同的稀土离子或者过渡金属离子等，可以产生不同能级的跃迁以发出各种波段的光，满足不同领域的需求，它不仅可以应用到紧急照明与显示等传统领域，也可以应用于高能射线探测、光纤温度计、工程陶瓷的无损探测以及超高密度光学存储与显示等高新科技领域，在生物体内成像，肿瘤检测等领域也具有潜在的应用价值。

迄今为止，人们己经开发出多种能够发出不同颜色光的长余辉发光材料。例如，发出绿光SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺、发出蓝光CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺、发出蓝光Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu²⁺,Dy³⁺、发出红光的Zn₃Ga₂Ge₂O₁₀:Cr³⁺。其中，性能最优良且已投入商用的长余辉材料是SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺，因为其具有较强的余辉强度和余辉持续时长。但是SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺在空气氛围下化学性质不够稳定，易发生潮解。因此，在本领域开发一种化学性质稳定、无毒且制备方法简单的长余辉发光材料，对材料的研究和应用很大的驱动力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种黄色长余辉发光材料，此长余辉发光材料在弱光环境下，可发出肉眼可见黄色余辉，具有较强的余辉强度和余晖持续时间。

本发明的另一目的在于提供一种黄色长余辉发光材料的制备方法，制备工艺简单、条件容易控制、设备要求低、制备过程中无有毒气体生成，对环境无污染。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。