[发明专利]一种掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉，属于显示、消毒和照明荧光粉技术领域。

背景技术

长余辉发光材料具有蓄光、储能和节能等特性，在光能转换和利用方面具有独特的优势，可以将光能储存起来，然后再缓慢地把存储的能量以可见光的形式释放出来，因此，长余辉发光材料在弱光照明、应急指示等领域具有独特的应用优势。例如：震惊中外的美国“9.11”事件发生时，长余辉发光材料制成的发光标志和指示系统在人员疏散过程中起到重要作用。因此，近年来在自然光下能实现“储能”和“节能”的长余辉发光材料是材料、物理、能源和化学等学科研究的热点之一。长余辉材料的发射波段主要是从蓝色到近红外波段。其中蓝色和绿色长余辉材料的发光亮度和余辉时间等发光性能已达到实际应用的需要，并实现了工业化生产。尽管紫外波段的长余辉材料在紫外消毒和光源等方面具有潜在的应用价值，相比之下，目前市场上还缺乏性能优异、热稳定性和化学稳定性好的紫外长余辉材料。

发明内容

针对现有技术中市场上的长余辉材料发射波长较长、波段范围窄，制备方法成本高、复杂等问题，本发明提供一种掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉，本发明通过以下技术方案实现。

一种掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉，所述该长余辉发光粉的表达式为MSiO₃：xBi，其中M为Mg、Ca、Sr、Ba或Cd，x表示0.001～0.05的摩尔值。

所述的长余辉发光粉，由MO或M（NO₃）₂、SiO₂和Bi₂O₃材料按摩尔比1：1：0.0005～0.025制成，其中M为Mg、Ca、Sr、Ba或Cd。

上述掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉的制备方法，其具体步骤如下：

首先将MO或M（NO₃）₂、SiO₂、Bi₂O₃按照摩尔比为1：1：0.0005～0.025混合均匀得到混合料，然后将混合料在空气气氛、温度为700～1300℃下煅烧1～6h，待自然冷却后即能制备得到掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉。

上述制备过程中加入的M（NO₃）₂的N原子可以在高温下生成气体溢出。

本发明的有益效果是：本掺杂铋的硅酸盐长余辉发光粉采用Bi³⁺作为激活离子，在紫外波段具有长余辉发射性质，尤其能在波长为221nm紫外波段下呈现长余辉发光性质，具有来自于Bi³⁺的位于350nm的宽带紫外发射峰。

附图说明

图1是本发明实施例1所得的CdSiO₃：0.05Bi长余辉发光粉的余辉光谱图；

图2是本发明实施例1所得的CdSiO₃：0.05Bi长余辉发光粉余辉衰减时间图；

图3是本发明实施例2所得的CdSiO₃：0.005Bi长余辉发光粉的余辉光谱图；

图4是本发明实施例2所得的CdSiO₃：0.005Bi长余辉发光粉余辉衰减时间图；

图5是本发明实施例3所得的CdSiO₃：0.001Bi长余辉发光粉的余辉光谱图；

图6是本发明实施例3所得的CdSiO₃：0.001Bi长余辉发光粉余辉衰减时间图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

实施例1

该掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉，所述该紫外长余辉发光粉的表达式为MSiO₃：xBi，其中M为Cd，x表示0.05的摩尔值。该掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉余辉光谱图和余辉衰减时间图如图1和2所示。

其中该长余辉发光粉，由M（NO₃）₂、SiO₂和Bi₂O₃材料按摩尔比1：1：0.025制成，其中M为Cd。

实施例2

该掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉，所述该长余辉发光粉的表达式为MSiO₃：xBi，其中M为Cd，x表示0.005的摩尔值。该掺杂铋的硅酸盐紫外长余辉发光粉余辉光谱图和余辉衰减时间图如图3和4所示。