[发明专利]一种Cu离子掺杂镓酸盐基橙红色发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Cu离子掺杂镓酸盐基橙红色发光材料及其制备方法，该发光材料由含钡化合物，含镓化合物和含铜化合物混合后烧结而成。本发明Cu离子掺杂镓酸盐基橙红色发光材料经过紫外/可见光源激发后，其具有很好的长余辉性能，长余辉寿命最长能达到56分钟。合成的发光材料经过紫外/可见光源激发并发射出橙红色荧光，可获得500～800nm的宽带发射，可作为荧光灯用于照明、LED和电子器件显示等领域，亦可用于装饰、建材、涂料等领域。本发明具有材料性能稳定，工艺条件稳定可靠，发光效率高，制备方法简单等优点。

技术领域

本发明涉及发光材料领域，具体地说涉及一种Cu离子掺杂镓酸盐基橙红色发光材料及其制备方法。

背景技术

光致发光材料具有吸收光-发光-储存-再发光的特点，可以利用紫外/可见光源激发后实现持续发光，是一种新型绿色洁净能源，在应急显示、涂料、以及装饰方面有广泛应用。随着长余辉材料体系的发展，此类材料的应用领域逐渐增加，逐渐向信息储存、高能射线探测和生物等应用领域拓展，从而被众多研究者关注。在长余辉材料中，蓝色、绿色等发光材料的制备工艺日趋成熟，而红、橙、黄等长波段发光的长余辉材料发光性能较差，严重阻碍了长余辉材料的多色化进程。因此，开发一种可被近紫外/可见光激发的红、橙、黄等长波段发光的长余辉材料有着重要的意义。

目前已实用化的长余辉发光材料大多需掺杂稀土金属元素，但稀土离子的相关原料价格昂贵，部分原料在生产过程中会产生有毒有害物质；部分发光材料在制备过程中通常需要高压、还原或者保护气氛等条件才能制得。相比而言，过渡金属离子激活的发光材料原料廉价易得，在发光领域比稀土金属离子更有行业发展潜力。因此，研制和开发一类掺杂过渡离子的新型长余辉发光材料成为该领域关注和研究的热点。

另外，现有技术中，Cu离子掺杂的发光材料多以绿色和蓝色发光为主，例如ZnS:Cu、SrS:Cu、Na₂Zn(PO₄)Cl:Cu、SnO₂:Cu、YAG:Cu、(H₃O)Al₃(SO₄)₂(OH)₆:Cu、Li₂NaBF₆:Cu、Li₂B₄O₇:Cu、SrAl₂O₄:Cu等发光材料的发射波段主要位于绿色或蓝光区域，而发光位置位于橙红色区域的高效发光材料还未见报道。因此，研制和开发一种过渡金属Cu离子掺杂的橙红色长余辉发光材料成为目前研究的重点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种掺杂过渡金属Cu离子的，具有较好的余辉亮度、较长的余辉时间、且发射波段位于红色区域的Cu离子掺杂镓酸盐基橙红色发光材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种Cu离子掺杂镓酸盐基橙红色发光材料，由含钡化合物，含镓化合物和含铜化合物混合后烧结而成。

进一步地，所述Cu离子掺杂镓酸盐基橙红色发光材料以BaGa₂O₄为基质，以Cu离子为激活离子。

进一步地，其化学结构式为Ba_(1-x)Cu_xGa₂O₄，其中，x为0.01～0.08。

进一步地，所述含钡化合物为钡的氧化物、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、氢氧化物中的至少一种。

进一步地，所述含镓化合物为镓的氧化物、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、氢氧化物中的至少一种。

进一步地，所述含铜化合物为铜的氧化物、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、氢氧化物中的至少一种。