專利名稱：一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種堿土磷酸鹽紫色和藍(lán)色長余輝發(fā)光材料及制備方法，屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
長余輝發(fā)光材料又稱夜光材料，它是一類吸收太陽光或人工光源所產(chǎn)生的光，發(fā)出可見光，而且在激發(fā)停止后仍可以繼續(xù)發(fā)光的物質(zhì)。具有利用日光或燈光儲(chǔ)光，夜晚或在黑暗處發(fā)光的特點(diǎn)，是一種儲(chǔ)能，節(jié)能的發(fā)光材料。長余輝材料在弱光照明、顯示方面應(yīng)用非常廣泛，其產(chǎn)品如發(fā)光模板、發(fā)光涂料、發(fā)光油墨、發(fā)光塑料、發(fā)光陶瓷、發(fā)光化纖、發(fā)光安全標(biāo)志等已大量用于交通運(yùn)輸、消防應(yīng)急安全、國防軍事、紡織品及裝飾材料等各個(gè)行業(yè)。
長余輝材料的發(fā)展有很長的歷史，人們較早研究的是硫化物長余輝材料，如堿土硫化鋅等。但這種材料存在明顯的缺點(diǎn)，如余輝亮度抵，余輝時(shí)間短，化學(xué)穩(wěn)定性差、易潮解等?？梢酝ㄟ^添加放射性元素。材料包膜等手段來克服這些缺點(diǎn)；但放射性元素的加入對(duì)人體健康和環(huán)境都造成危害，此材料的使用受到極大限制。
90年代中期，發(fā)現(xiàn)了新型長余輝材料SrAl2O4:Eu2+，Dy3+(J.Electrochem.Soc.的1996年第143卷2670-2673頁)，用紫外光或日光激發(fā)后，能發(fā)射明亮持久的綠色長余輝，其余輝亮度高，時(shí)間長，材料化學(xué)穩(wěn)定性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過硫化物長余輝材料。
近年來，以硅酸鹽為基質(zhì)的長余輝材料也先后被報(bào)道了。如專利CN98105870.6和CN200380801922.6公開了硅酸鹽長余輝材料。這種長余輝材料具有優(yōu)越的穩(wěn)定性，但余輝亮度和時(shí)間還不及鋁酸鹽長余輝材料。
以磷酸鹽為基質(zhì)的長余輝材料的報(bào)道是很少的。中國專利CN03109879.7報(bào)道了一種磷酸鋅長余輝發(fā)光材料及其制備方法。這項(xiàng)發(fā)明所選的基質(zhì)材料為不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的磷酸鋅。不同的相結(jié)構(gòu)使長余輝材料呈現(xiàn)不同的顏色，有黃綠色、橙黃色和紅色三種顏色。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料及制備方法。本發(fā)明提供了一個(gè)新的長余輝基質(zhì)材料，而且通過選擇不同的堿土離子，可以調(diào)節(jié)余輝發(fā)光顏色。
本發(fā)明所選用的基質(zhì)材料為混合堿土陽離子磷酸鹽。主要的激活離子是銪離子。輔助的激活劑離子為一種或兩種以上的低價(jià)態(tài)和高價(jià)態(tài)的金屬離子。當(dāng)基質(zhì)吸收一部分能量后，一部分會(huì)轉(zhuǎn)移并被輔助激活劑捕獲，隨后，在熱激勵(lì)下，在室溫緩慢釋放并將能量傳遞給主激活劑離子。最后，由銪離子發(fā)射余輝。通過控制基質(zhì)中堿土陽離子的種類，該體系可以發(fā)射出紫光或藍(lán)光。
本發(fā)明的一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料，它可以用如下的化學(xué)式表示R(1-x-y±m(xù))M2±m(xù)(PO4)2:xEu，yN式中R為一種堿土陽離子Ca、Sr或Ba，M為堿土陽離子Mg，N為Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Sb、Bi、Ti和Zr中的一種或幾種陽離子；x、y指相應(yīng)摻雜離子的摩爾分?jǐn)?shù)，x＝0.001-0.2，y＝0-0.2。m為過量或不足量的Mg離子的摩爾分?jǐn)?shù)，m＝0-0.1。
一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法如下按如上所述的組成和比例稱取相應(yīng)元素的碳酸鹽、氧化物、磷酸鹽原料，將其研磨并混合均勻后，直接于950-1200℃燒結(jié)5-12h或在300-600℃預(yù)燒3-6h，冷卻至室溫，再次研磨后，在還原氣氛中，于950-1200℃燒結(jié)5-12h，制得目的化合物。
本發(fā)明的制備方法簡單，制得的長余輝材料可呈現(xiàn)紫光或藍(lán)光不同的顏色，余輝明亮，余輝時(shí)間可持續(xù)至少5小時(shí)。用日光可以激發(fā)；同時(shí)，這種長余輝材料制備工藝的生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無放射性，不會(huì)對(duì)人和環(huán)境造成危害。本發(fā)明的長余輝發(fā)光材料在弱光照明、顯示方面應(yīng)用非常廣泛，其產(chǎn)品如發(fā)光模板、發(fā)光涂料、發(fā)光油墨、發(fā)光塑料、發(fā)光陶瓷、發(fā)光化纖、發(fā)光安全標(biāo)志等可大量用于交通運(yùn)輸、消防應(yīng)急安全、國防軍事、紡織品及裝飾材料等各個(gè)行業(yè)。


圖1是長余輝磷光體R0.97Mg2(PO4)2:Eu0.01，Gd0.02的余輝發(fā)射譜，aR＝Sr bR＝Ba cR＝Ca。
圖2是長余輝磷光體R0.97Mg2(PO4)2:Eu0.01，Gd0.02的余輝衰減曲線，aR＝Sr bR＝Ba cR＝Ca。
具體實(shí)施例方式
通過以下實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)一步闡述。
實(shí)施例1按照化學(xué)式Ca0.97Mg2(PO4)2:0.01Eu，0.02Gd，準(zhǔn)確稱碳酸鈣CaCO30.00485mol(0.4850g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，300℃預(yù)燒結(jié)6小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在950℃下反應(yīng)12小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為CaMg2(PO4)2。
實(shí)施例2按照化學(xué)式Ca0.975Mg2(PO4)2:0.005Eu，0.02La，準(zhǔn)確稱氧化鈣CaO0.O04875mol(0.2764g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸二氫氨NH4H2PO40.01mol(1.1503g)，氧化鑭La2O30.00005mol(0.0163g)，氧化銪Eu2O30.0000125mol(0.0044g)，充分混勻后，在氮?dú)膺€原氣氛下，400℃預(yù)燒結(jié)4小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在氮?dú)膺€原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為CaMg2(PO4)2。
實(shí)施例3按照化學(xué)式Ca0.96Mg2(PO4)2:0.02Eu，0.02Al，準(zhǔn)確稱碳酸鈣CaCO30.0048mol(0.4800g)，氧化鎂MgO 0.01mol(0.4030g)，五氧化二磷P2O50.005mol(0.7097g)，氧化鋁Al2O30.00005mol(0.0051g)，氧化銪Eu2O30.00005mol(0.0176g)，充分混勻后，在氫氣還原氣氛下，600℃預(yù)燒結(jié)2小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在氫氣還原氣氛中，在1050℃下反應(yīng)8小時(shí)制得，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為CaMg2(PO4)2。
實(shí)施例4按照化學(xué)式Ca0.97Mg2(PO4)2:0.01Eu，0.02Ti準(zhǔn)確稱碳酸鈣CaCO30.00485mol(0.4850g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，二氧化鈦TiO20.0001mol(0.0080g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1200℃下反應(yīng)5小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為CaMg2(PO4)2。
實(shí)施例5按照化學(xué)式Ca0.95Mg2.2(PO4)2:0.01Eu，0.02Ti準(zhǔn)確稱碳酸鈣CaCO30.00475mol(0.4750g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.0022mol(1.1081g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，二氧化鈦TiO20.0001mol(0.0080g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為CaMg2(PO4)2。
實(shí)施例6按照化學(xué)式Ca0.94Mg2(PO4)2:0.04Eu，0.02Dy，準(zhǔn)確稱碳酸鈣CaCO30.0047mol(0.4700g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化鏑Dy2O30.00005mol(0.0187g)，氧化銪Eu2O30.0001mol(0.0176g)，充分混勻后，在氫氣和氮?dú)饣旌蠚獾倪€原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為CaMg2(PO4)2。
實(shí)施例7按照化學(xué)式Ca0.975Mg2(PO4)2:0.1Eu，0.005Tb，0.02Li準(zhǔn)確稱碳酸鈣CaCO30.004875mol(0.4875g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，碳酸鋰Li2CO30.00005mol(0.0037g)，氧化鋱Tb4O70.00000625mol(0.0047g)，氧化銪Eu2O30.00025mol(0.0815g)，充分混勻后，空氣氛圍下，600℃預(yù)燒結(jié)2小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例8按照化學(xué)式Ca0.89Mg2(PO4)2:0.01Eu，0.10Ho準(zhǔn)確稱碳酸鈣CaCO30.00445mol(0.4450g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化鈥Ho2O30.00025mol(0.0945g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0081g)，充分混勻后，在大氣氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為CaMg2(PO4)2。
實(shí)施例9按照化學(xué)式Ca0.77Mg2.2(PO4)2:0.01Eu，0.02Gd，準(zhǔn)確稱碳酸鈣CaCO30.00385mol(0.3850g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.0022mol(1.1081g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為CaMg2(PO4)2。
實(shí)施例10按照化學(xué)式Ca0.97Mg2(P0.95B0.05O4)2:0.01Eu，0.02Gd，準(zhǔn)確稱碳酸鈣CaCO30.00485mol(0.4850g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.0095mol(1.2546g)，氧化硼B(yǎng)2O30.00025mol(0.0174g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為CaMg2(PO4)2。
實(shí)施例11按照化學(xué)式Ca0.97Mg2(P0.95B0.05O4)2:0.01Eu，0.02Gd，準(zhǔn)確稱碳酸鈣CaCO30.00485mol(0.4850g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.0095mol(1.2546g)，硼酸H3BO30.0005mol(0.0309g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在大氣氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1100℃下反應(yīng)7小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為CaMg2(PO4)2。
實(shí)施例12按照化學(xué)式Sr0.97Mg2(PO4)2:0.01Eu，0.02Gd準(zhǔn)確稱碳酸鍶SrCO30.00485mol(0.7160g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，300℃預(yù)燒結(jié)6小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在950℃下反應(yīng)12小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例13按照化學(xué)式Sr0.975Mg2(PO4)2:0.005Eu，0.02La，準(zhǔn)確稱氧化鍶SrO0.004875mol(0.5052g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸二氫氨NH4H2PO40.01mol(1.1503g)，氧化鑭La2O30.00005mol(0.0163g)，氧化銪Eu2O30.0000125mol(0.0044g)，充分混勻后，在氮?dú)膺€原氣氛下，400℃預(yù)燒結(jié)4小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在氮?dú)膺€原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例14按照化學(xué)式Sr0.96Mg2(PO4)2:0.02Eu，0.02Al，準(zhǔn)確稱碳酸鍶SrCO30.0048mol(0.7086g)，氧化鎂MgO 0.01mol(0.4030g)，五氧化二磷P2O50.005mol(0.7097g)，氧化鋁Al2O30.00005mol(0.0051g)，氧化銪Eu2O30.00005mol(0.0176g)，充分混勻后，在氫氣還原氣氛下，600℃預(yù)燒結(jié)2小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在氫氣還原氣氛中，在1050℃下反應(yīng)8小時(shí)制得，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例15按照化學(xué)式Sr0.97Mg2(PO4)2:0.01Eu，0.02Ti準(zhǔn)確稱碳酸鍶SrCO30.00485mol(0.7160g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，二氧化鈦TiO20.0001mol(0.0080g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1100℃下反應(yīng)7小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例16按照化學(xué)式Sr0.95Mg2.2(PO4)2:0.01Eu，0.02Ti準(zhǔn)確稱碳酸鍶SrCO30.00475mol(0.7012g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.0022mol(1.1081g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，二氧化鈦TiO20.0001mol(0.0080g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在大氣氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例17按照化學(xué)式Sr0.94Mg2(PO4)2:0.04Eu，0.02Dy，準(zhǔn)確稱碳酸鍶SrCO30.0047mol(0.6939g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化鏑Dy2O30.00005mol(0.0187g)，氧化銪Eu2O30.0001mol(0.0176g)，充分混勻后，在氫氣和氮?dú)饣旌蠚獾倪€原氣氛下，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例18按照化學(xué)式Sr0.975Mg2(PO4)2:0.1Eu，0.005Tb，0.02Li準(zhǔn)確稱碳酸鍶SrCO30.004875mol(0.7197g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，碳酸鋰Li2CO30.00005mol(0.0037g)，氧化鋱Tb4O70.00000625mol(0.0047g)，氧化銪Eu2O30.00025mol(0.08145g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，600℃預(yù)燒結(jié)2小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例19按照化學(xué)式Sr0.89Mg2(PO4)2:0.01Eu，0.10Ho準(zhǔn)確稱碳酸鍶SrCO30.00445mol(0.6570g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化鈥Ho2O30.00025mol(0.0945g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0081g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1200℃下反應(yīng)5小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例20按照化學(xué)式Sr0.77Mg2.2(PO4)2:0.01Eu，0.02Gd，準(zhǔn)確稱碳酸鍶SrCO30.00385mol(0.5684g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.0022mol(1.1081g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例21按照化學(xué)式Sr0.97Mg2(P0.95B0.05O4)2:0.01Eu，0.02Gd，準(zhǔn)確稱碳酸鍶SrCO30.00485mol(0.7160g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.0095mol(1.2546g)，氧化硼B(yǎng)2O30.00025mol(0.0174g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例22按照化學(xué)式Sr0.97Mg2(P0.95B0.05O4)2:0.01Eu，0.02Gd，準(zhǔn)確稱碳酸鍶SrCO30.00485mol(0.7160g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.0095mol(1.2546g)，硼酸H3BO30.0005mol(0.0309g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在大氣氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為SrMg2(PO4)2。
實(shí)施例23按照化學(xué)式Ba0.97Mg2(PO4)2:0.01Eu，0.02Gd準(zhǔn)確稱碳酸鋇BaCO30.00485mol(0.9571g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，300℃預(yù)燒結(jié)6小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在950℃下反應(yīng)12小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為BaMg2(PO4)2。
實(shí)施例24按照化學(xué)式Ba0.975Mg2(PO4)2:0.005Eu，0.02Ce，準(zhǔn)確稱氧化鋇BaO0.004875mol(0.7475g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸二氫氨NH4H2PO40.01mol(1.1503g)，氧化鈰CeO20.0001mol(0.0172g)，氧化銪Eu2O30.0000125mol(0.0044g)，充分混勻后，在氮?dú)膺€原氣氛下，400℃預(yù)燒結(jié)4小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在氮?dú)膺€原氣氛中，在1050℃下反應(yīng)8小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為BaMg2(PO4)2。
實(shí)施例25按照化學(xué)式Ba0.96Mg2(PO4)2:0.02Eu，0.02Ga，準(zhǔn)確稱碳酸鋇BaCO30.0048mol(0.9472g)，氧化鎂MgO 0.01mol(0.4030g)，五氧化二磷P2O50.005mol(0.7097g)，氧化釓Ga2O30.00005mol(0.0094g)，氧化銪Eu2O30.00005mol(0.0176g)，充分混勻后，在氫氣還原氣氛下，600℃預(yù)燒結(jié)2小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在氫氣還原氣氛中，在1100℃下反應(yīng)7小時(shí)制得，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為BaMg2(PO4)2。
實(shí)施例26按照化學(xué)式Ba0.97Mg2(PO4)2:0.01Eu，0.02Ti準(zhǔn)確稱碳酸鋇BaCO30.00485mol(0.9571g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化鈦TiO20.0001mol(0.0080g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1200℃下反應(yīng)5小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為BaMg2(PO4)2。
實(shí)施例27
按照化學(xué)式Ba0.95Mg2.2(PO4)2:0.01Eu，0.02Ti準(zhǔn)確稱碳酸鋇BaCO30.00475mol(0.9374g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.0022mol(1.1081g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化鈦TiO20.0001mol(0.0080g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在大氣氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為BaMg2(PO4)2。
實(shí)施例28按照化學(xué)式Ba0.94Mg2(PO4)2:0.04Eu，0.02Dy，準(zhǔn)確稱碳酸鋇BaCO30.0047mol(0.9275g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化鏑Dy2O30.00005mol(0.0187g)，氧化銪Eu2O30.0001mol(0.0176g)，充分混勻后，在氫氣和氮?dú)饣旌蠚獾倪€原氣氛下，在1100℃下反應(yīng)7小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為BaMg2(PO4)2。
實(shí)施例29按照化學(xué)式Ba0.975Mg2(PO4)2:0.1Eu，0.005Tb，0.02Li準(zhǔn)確稱碳酸鋇BaCO30.004875mol(0.9620g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，碳酸鋰Li2CO30.00005mol(0.0037g)，氧化鋱Tb4O70.00000625mol(0.0047g)，氧化銪Eu2O30.00025mol(0.08145g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，600℃預(yù)燒結(jié)2小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1050℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為BaMg2(PO4)2。
實(shí)施例30按照化學(xué)式Ba0.89Mg2(PO4)2:0.01Eu，0.10Ho準(zhǔn)確稱碳酸鋇BaCO30.00445mol(0.8782g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化銪Ho2O30.00025mol(0.0945g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0081g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1150℃下反應(yīng)6小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主相為BaMg2(PO4)2。
實(shí)施例31按照化學(xué)式Ba0.77Mg2.2(PO4)2:0.01Eu，0.02Gd，準(zhǔn)確稱碳酸鋇BaCO30.00385mol(0.7598g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.0022mol(1.1081g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.01mol(1.3206g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.01813g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為BaMg2(PO4)2。
實(shí)施例32按照化學(xué)式Ba0.97Mg2(P0.95B0.05O4)2:0.01Eu，0.02Gd，準(zhǔn)確稱碳酸鋇BaCO30.00485mol(0.9571g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.0095mol(1.2546g)，氧化硼B(yǎng)2O30.00025mol(0.0174g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為BaMg2(PO4)2。
實(shí)施例33按照化學(xué)式Ba0.97Mg2(P0.95B0.05O4)2:0.01Eu，0.02Gd，準(zhǔn)確稱碳酸鋇BaCO30.00485mol(0.9571g)，堿式碳酸鎂Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O0.002mol(1.0073g)，磷酸氫二氨(NH4)2HPO40.0095mol(1.2546g)，硼酸H3BO30.0005mol(0.0309g)，氧化釓Gd2O30.00005mol(0.0181g)，氧化銪Eu2O30.000025mol(0.0088g)，充分混勻后，在炭還原氣氛下，500℃預(yù)燒結(jié)3小時(shí)，冷卻至室溫后，取出樣品，再次充分研磨并在炭還原氣氛中，在1000℃下反應(yīng)10小時(shí)，樣品經(jīng)粉末x射線衍射分析，主要相為BaMg2(PO4)2。
權(quán)利要求
1.一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料，其特征在于，它可以用如下的化學(xué)式表示R(1-x-y±m(xù))M2±m(xù)(PO4)2:xEu，yN式中R為一種堿土陽離子Ca、Sr或Ba，M為堿土陽離子Mg，N為Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Sb、Bi、Ti和Zr中的一種或幾種陽離子；x、y指相應(yīng)摻雜離子的摩爾數(shù)，x＝0.001-0.2，y＝0-0.2；m為過量或不足量的Mg離子的摩爾數(shù)，m＝0-0.1。
2.如權(quán)利要求1所述的一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料，其特征在于，它可以用如下的化學(xué)式表示Sr0.97Mg2(PO4)2:Eu0.01，Gd0.02。
3.如權(quán)利要求1所述的一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料，其特征在于，它可以用如下的化學(xué)式表示Ba0.97Mg2(PO4)2:Eu0.01，Gd0.02。
4.如權(quán)利要求1所述的一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料，其特征在于，它可以用如下的化學(xué)式表示Ca0.97Mg2(PO4)2:Eu0.01，Gd0.02。
5.如權(quán)利要求1所述的一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，按所述的組成和比例稱取相應(yīng)元素的碳酸鹽、氧化物、磷酸鹽原料，將其研磨并混合均勻后，直接于950-1200℃燒結(jié)5-12h，制得目的化合物。
6.如權(quán)利要求5所述的一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料的制備方法，按所述的組成和比例稱取相應(yīng)元素的碳酸鹽、氧化物、磷酸鹽原料，將其研磨并混合均勻后，其特征在于，在300-600℃預(yù)燒3-6h，冷卻至室溫，再次研磨后，在還原氣氛中，于950-1200℃燒結(jié)5-12h，制得目的化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種堿土磷酸鹽長余輝發(fā)光材料及制備方法，屬于發(fā)光材料領(lǐng)域。以RMg
文檔編號(hào)C09K11/78GK1775902SQ20051011908
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者蘇鏘, 劉麗艷, 李成宇 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所