[发明专利]一种橙红光长余辉荧光粉及其制备方法

说明书

一种橙红光长余辉荧光粉及其制备方法，涉及荧光粉。橙红光长余辉荧光粉结构式为：M_1‑x‑yAlSi₅O₂N₇:Yb_x,Ln_y；其中，0.001≤x≤0.1，0≤y≤0.1；M至少包含Ba，以及Mg、Ca、Sr、Ba等中的至少一种；Ln是Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm等中的至少一种。制备：将M前驱体、Yb前驱体、Ln前躯体、Al前驱体与Si前驱体在还原气氛中于1200～1800℃下煅烧；或先在还原气氛下烧结得到Yb²⁺和Ln³⁺掺杂的M金属的硅酸盐化合物，再与Si前驱体和Al前驱体在还原气氛下于1200～1800℃再次烧结。

技术领域

本发明涉及荧光粉，尤其是涉及一种橙红光长余辉荧光粉及其制备方法。

背景技术

长余辉材料作为一种储能材料，具有能够在激发光源停止以后持续发光的特性而被人们广泛关注，自20世纪末被研究者关注并研究以来，蓝色和绿色长余辉材料得到了较好的发展，并且大都以铝酸盐作为基质为主。比如商用的蓝色长余辉(CaAl₂O₄:Eu²⁺,Nd³⁺)和绿色长余辉(SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺)材料的余辉时间都能够超过10h(参照文献1和2)。而更长波长的长余辉材料，如红光以及红外光的长余辉材料则相对种类较少，并且长余辉发光性能相对较差，再者由于红光以及红外光长余辉材料近年来在生物成像等方面表现出了强有力的竞争力。所以开发和研制长波长的长余辉材料具有重要意义。

从发光原理上来讲，想要得到红色长余辉发光材料，激活离子一般可以为Eu²⁺，Eu³⁺，Pr³⁺和Cr³⁺等。比如文献3报道的Eu²⁺激活的CaS材料，在紫外光照射储能之后，能够表现出峰值为650nm的持续红光余辉性质。再如文献4中报道的在Y₂O₂S:Eu³⁺,Ti⁴⁺,Mg²⁺中同样能够得到长余辉为Eu³⁺的特征发射的长余辉现象。在文献5中，峰值为611nm红光长余辉现象可在La₂Ti₂O₇:Pr³⁺中实现，并且余辉时间能够超过1h。以上均为稀土离子掺杂的红色长余辉材料。近年来，过渡金属激活的红光长余辉发光材料同样得到了一些的发展，且在生物光学成像等领域得到了一定的应用，如文献6中得到的红光长余辉材料Zn₃Ga₂Ge₂O₁₀:Cr³⁺，在紫外光(254nm)照射之后，能够表现出Cr³⁺特征发射的长余辉性质。尽管有部分红色长余辉材料得到了一些发展，但还是种类相对缺乏，再者由于如文献3和4中分别报道的Y₂O₂S:Eu³⁺,Ti⁴⁺,Mg²⁺和CaS:Eu²⁺红光长余辉材料都属于硫化物，而耐水性差和不稳定的性质制约其发展。因此开发性质稳定的长余辉发光材料具有重要意义。而氮氧化物作为发光材料通常表现出优异的稳定性。此外，开发新的发光中心的红光长余辉材料对于长余辉发光材料的发展也很重要，而以Yb²⁺作为发光中心的长余辉发光材料的专利文献则很少有报道。

参考文献：

1：Koen Van den Eeckhout，Philippe F.Smet，Dirk Poelman，Materials，Vol.3，No.4，2536-2566，2010.