[发明专利]一种长余辉发光材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种长余辉发光材料及其制备方法，该长余辉发光材料为a[Ln_2‑xO₃·xRe]·b[(1‑y)Al₂O₃·yGa₂O₃]；Ln为Gd、Y、Lu与La中的两种；Re为Tb、Eu、Ce、Nd、Er、Yb与Bi中的一种或多种。与现有技术相比，本发明长余辉发光材料以Ln₂O₃、Al₂O₃与Ga₂O₃为基质，Re作为激活剂来获得长余辉性质，通过改变各组分的摩尔系数可以实现发光材料能够被蓝光激发获得长余辉，并且长余辉发光的颜色可以在蓝绿色和橙黄色之间变化；同时该发光材料具有余辉时间长、亮度高、物理化学稳定性好、无毒无害、无放射性等优点，不会对人体和环境产生危害。

技术领域

本发明属于光致发光材料技术领域，尤其涉及一种长余辉发光材料及其制备方法。

背景技术

长余辉发光材料，是一种能够储存外界光辐射如紫外光和可见光等的能量，然后在室温下缓慢的以可见光的形式释放这些储存能量的材料。最新的研究结果表明长余辉材料在活体生物成像和交流LED领域有重要的应用价值。

长余辉发光材料的长余辉现象一般来源于基质材料的晶体缺陷，该晶体缺陷可由掺杂而产生。晶体缺陷导致了基质禁带能级中产生定域能级。在激发阶段，这些定域能级可以捕获空穴或电子，当结束激发时，这些电子或空穴在环境的热作用下而释放，将能量传递给激活离子而导致其发光。由于能量的热动释放是一个缓慢的过程，从而激活离子的发光呈现出长余辉发光的特点。因此，基质和辅助激活元素对长余辉材料的余辉性质和特点起到关键的作用。通过对材料成分的选择和组成的调整不但可以使材料的长余辉发光性质得到极大的提高，而且可以实现激发波长和长余辉颜色的变化。

目前，蓝、绿色的长余辉发光材料已经趋于成熟(如公开号为CN104774609A的中国专利)，并已用于实际生产，但是随着长余辉材料应用领域的扩展，尤其针对交流LED等新应用的需求，可被蓝光激发的黄色长余辉发光材料仍很匮乏。开发可以被蓝光激发，长余辉发光颜色可调的发光材料有重要应用意义。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种可被蓝光激发的长余辉发光材料及其制备方法。

本发明提供了一种长余辉发光材料，如式(I)所示：

a[Ln_2-xO₃·xRe]·b[(1-y)Al₂O₃·yGa₂O₃](I)；

其中，2≤a≤4，3≤b≤8，0.0001≤x≤0.5，0.31≤y≤0.99；

Ln为Gd、Y、Lu与La中的两种；

Re为Tb、Eu、Ce、Nd、Er、Yb与Bi中的一种或多种。

优选的，所述长余辉发光材料中，2.9≤a≤3.1。

优选的，所述长余辉发光材料中，4.8≤b≤8。

优选的，所述长余辉发光材料中，0.005≤x≤0.04。

优选的，所述长余辉发光材料中，0.5≤y≤0.9。

本发明还提供了一种长余辉发光材料的制备方法，包括：

S1)将Ln源化合物、Re源化合物、Al源化合物与Ga源化合物混合，在保护气氛下进行一次焙烧，得到初级产品：

S2)将所述初级产品在保护气氛下进行二次焙烧，得到长余辉发光材料；

其中，Ln为Gd、Y、Lu与La中的两种；