[发明专利]一种使La2Sn2O7材料可逆发光的方法

说明书

技术领域

本发明属于锡酸盐压致发光的技术领域，涉及La₂Sn₂O₇材料可逆压致发光技术，提供一种适用于深海研究和极端环境下工作的荧光压力传感器材料。

背景技术

压力传感器是工业实践中重要的感应设备，其广泛的应用于油井，船舶，军工，航空航天等。近些年，在深海研究以及一些工作环境比较恶劣的地方就需要一些能够适用于在极端条件下工作的设备开发和应用。例如，高速风洞中使用荧光压力传感器技术对飞机模型机翼表面压力场的测量。夜光材料制造而成的手表表盘的夜光是深水中潜水员懒以生存的重要功能之一。但是，早期的夜光材料含有过量的放射或使用了余辉型冷光材料而被停止应用。所以，研制一种高效而又可以在深海和极端条件下工作且无公害的功能材料传感器，就成了科学家们长期以来研究的一个课题。

近些年，由于环境的污染严重，有机废水处理技术难以达到理想的治理效果，大量实验研究表明，光催化降解水中有机污染物具有方法简单，成本低及功效显著的特点。因此，锡酸盐烧绿石被广泛的用来研究其光催化性能。这类材料通常具有烧绿石晶体结构，由于其A位的稀土元素具有电，磁，光等特性而被誉为新材料的宝库，其独特的发光特性主要来源于稀土离子4f组态能级间的跃迁，发射的光谱线受温度和发射波长影响不大具有在极端条件下应用的潜质。但是，锡酸盐La₂Sn₂O₇因稀土La³⁺离子没有4f壳层，室温常压条件下不具有发光特性。

发明内容

本发明要解决的技术问题一个是为实际应用寻求新型的可逆的压致发光的材料和方法。

本发明另一个要解决的技术问题是提供锡酸盐La₂Sn₂O₇作为荧光压力传感器材料，具有耐高温，抗电磁辐射污染，抗腐蚀能力强且不易被氧化等特性，为在高温，高压，有辐射及腐蚀，易氧化的恶劣环境中工作提供可行性。

本发明所述的La₂Sn₂O₇是立方结构的单一纯相烧绿石锡酸盐。以二氧化锡粉(SnO₂)和三氧化二镧粉(La₂O₃)为原料按照一定的比例混合高温固相烧结，得到立方结构的La₂Sn₂O₇纯相。在室温常压条件下，用532nm波长的固体激光器激发样品La₂Sn₂O₇测试其荧光光谱，实验结果未出现荧光峰。

本发明的具体技术方案如下所述。

一种使La₂Sn₂O₇材料可逆发光的方法，将La₂Sn₂O₇样品置于高压装置的密封样品腔中，在常温下对样品加2.0～22.1GPa的压力，稳定3min检测荧光光谱。

在实验室使La₂Sn₂O₇材料可逆发光的方法，是在室温条件下在金刚石对顶砧(DAC)中进行的。选择T301钢片作垫片材料，以硅油作传压介质，红宝石荧光峰作为压力大小的标定对象；垫片打孔之后将样品置于由金刚石对顶砧砧面和垫片组成的密闭样品腔中；金刚石对顶砧(DAC)装置样品腔内部压力逐步增大，进行荧光光谱测试。。

所述的可逆发光，是在加压和卸压过程均在2.0～22.1GPa的压力下检测到荧光光谱，在小于2.0Gpa和大于22.1Gpa时基本检测不到或根本检测不到荧光光谱。

所述的检测荧光光谱，是由固体激光器激发，激发光波长为532nm条件下进行的荧光光谱测试。