專利名稱：一種基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光及光存儲技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
SrS: Eu2+，Sm3+和CaS: Eu2+，Sm3+等雙稀土摻雜的硫化物是一類典型的電子俘獲材料，其中Eu2+是發(fā)光中心，Sm3+提供電子陷阱。該類材料的寫入波長在藍綠光波段，主要讀出波段在近紅外，響應光譜范圍覆蓋800 1600 nm，光激勵發(fā)光位于紅光波段。因此，該類材料在近紅外激光探測、激光光斑顯示、光纖通信指示、光信息存儲、X光圖像處理、紅外成像等多學科技術(shù)領(lǐng)域都有應用。
目前，對于Eu2+，Sm3+雙稀土摻雜的硫化物體系已經(jīng)進行了比較系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明，在Eu2+，Sm3+雙稀土摻雜的硫化物體系中，存在的問題是所獲得的雙摻雜電子俘獲材料光激勵發(fā)光強度仍然較弱，而光存儲性能也較低，無法滿足商品化的要求。發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的Eu2+，Sm3+雙稀土摻雜的硫化物體系光激勵發(fā)光強度弱、光存儲性能低的問題，本發(fā)明提供一種基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料及其制備方法。本發(fā)明在Eu2+，Sm3+雙稀土摻雜的硫化物基礎(chǔ)上摻入第三種稀土離子Re3+ (Er3+、Dy3+、Tm3+、Yb3+、 Tb3+、Gd3+)，有效的提高了材料的光激勵發(fā)光強度及光存儲性能，更能滿足商品化的要求。
本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下
一種基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料，該電子俘獲材料的化學式為 SrmzEuxSmyRezS，其中，Re代表Er、Dy、Tm、Yb、Tb或Gd ;x、y、z為元素摩爾分數(shù)，取值范圍為0· 0001 彡 X ( O. 02,0. 0001 ^ y ^ O. 02,0. 0001 ^ z ( 0.006。
X、y、z 的取值分別為x=0. 002，y=0. 002，z=0. 002。
x、y、z 的取值分別為x=0. 002，y=0. 001，z=0. 002。
x、y、z 的取值分別為x=0. 001, y=0. 002, z=0. 003。
該三摻雜電子俘獲材料寫入波長位于400 600 nm的可見光區(qū)。
該三摻雜電子俘獲材料讀出波長為800 1600 nm的近紅外光。
該三摻雜電子俘獲材料光激勵發(fā)射波長為560 660 nm的紅光。
該三摻雜電子俘獲材料的電子存儲量較Eu2+，Sm3+雙稀土摻雜的硫化物體系電子存儲量提高I 4倍。
一種基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料的制備方法，該方法的條件和步驟如下
(I)原料包括 Sr(NO3)2, (NH4)2SO4, Eu2O3, Sm2O3,和 Er2O3'Dy2O3'Tm2O3'Yb2O3'Tb4O7' Gd2O3中的一種，上述各原料按照上述電子俘獲材料的化學式SrmzEuxSmyRezS中各元素的化學計量比計算稱取，將Sr (NO3) 2和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和 (NH4) 2S04 溶液；將 Eu2O3, Sm2O3,和 Er203、Dy203、Tm2O3> Yb2O3> Tb4O7^Gd2O3 中的一種，用稀硝酸CN 102925154 A書明說2/6頁溶解，得到稀土硝酸鹽溶液；
(2)邊攪拌邊緩慢地將步驟(1)得到的Sr(NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將步驟(I)得到的(NH4)2SO4溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，即6 8，持續(xù)攪拌，攪拌時間為I 3h，得到懸濁液；
(3)將步驟(2)得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫3 5h，離心干燥，得到干燥粉末；
(4)將步驟(3)得到的干燥粉末放入管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在 800 1100°C下灼燒2 4h，冷卻至室溫，取出研磨，得到基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料。
發(fā)明原理本發(fā)明是在Eu2+，Sm3+雙稀土摻雜的硫化物基礎(chǔ)上，摻雜第三種稀土離子Re3+，選自Er3+、Dy3+、Tm3+、Yb3+、Tb3+、Gd3+中的一種。Re3+摻雜后的電子俘獲材料 Sr!^rzEuxSmyRezS,即SrimSixEu'Sn^+zRe3+的熒光發(fā)射與光激勵發(fā)光的發(fā)射位置及波形與Eu2+，Sm3+雙摻雜時相同，說明Re3+的摻雜沒有引入新的發(fā)光中心，仍是Eu2+的特征發(fā)光； 熱釋峰的位置和形狀沒有改變，但是電子陷阱數(shù)量卻顯著增加，說明Re3+的摻雜是促進產(chǎn)生電子陷阱數(shù)量；Re3+摻雜后的電子俘獲材的光激勵發(fā)光衰減曲線更加平緩，衰減曲線的積分面積明顯增加，由于電子俘獲材料光激勵發(fā)光衰減曲線的積分面積直接表現(xiàn)了材料的存儲性能，積分面積越大，表明存儲的電子數(shù)量越多，存儲特性越好，通過計算得到本發(fā)明提供的電子俘獲材料，其電子存儲量比硫化物Eu2+，Sm3+雙摻雜材料中電子存儲量提高I 4倍，有效提高了材料的光激勵發(fā)光強度和存儲性能，更能滿足商品化的要求。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明得到的三摻雜電子俘獲材料的寫入波長主要位于 400 600 nm的可見區(qū)，讀出波段位于800 1600 nm近紅外光，光激勵發(fā)射波長為在 560 660 nm范圍內(nèi)主峰為610nm的紅光，為Eu2+在SrS基質(zhì)中的特征發(fā)射，由于稀土離子Er3+、Dy3+、Tm3+、Yb3+、Tb3+、Gd3+的摻雜并不引入新的發(fā)光中心，熒光發(fā)射與光激勵發(fā)光的發(fā)射仍保持Eu2+的特征發(fā)光，卻極大地提高了體系的熒光發(fā)射強度、光激勵發(fā)光強度，顯著地提高了電子俘獲材料的存儲性能，該電子俘獲材料的電子存儲量比硫化物Eu2+，Sm3+雙摻雜材料中電子存儲量提高了 I 4倍，顯著地增加了電子俘獲材料中俘獲的電子數(shù)量，擴大了應用范圍，更能滿足在近紅外激光探測、激光光斑顯示、光纖通信指示、光信息存儲、X光圖像處理、紅外成像等多學科技術(shù)領(lǐng)域的商品化要求。


圖I為實施例4制備的化學式為Sra993Euacici2Smacici2Eracitl3S三摻雜電子俘獲材料的發(fā)射光譜圖(λ ex=460nm)和激發(fā)光譜圖(λ em=610nm)；
圖2為實施例3、實施例7、實施例8、實施例9、實施例10、實施例11和實施例12 的光激勵發(fā)光光譜圖(λ ex=980nm)；
圖3為實施例I、實施例2、實施例3、實施例4、實施例5、實施例6和實施例12的光激勵發(fā)光的時間衰減特性曲線(λ ex=980nm,監(jiān)測波長為610 nm)；
圖4為光激勵衰減曲線的積分面積與Er3+含量x之間的關(guān)系。
具體實施方式
4
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
以優(yōu)級純或分析純Sr (NO3) 2、(NH4) 2S04，以 4N 5N 的 Eu2O3、Sm2O3、Er2O3、Dy2O3、 Tm203、Yb2O3> Tb4O7, Gd2O3為原料來制備電子俘獲材料。
實施例I制備化學式為Sra 9959 Eu0.002Sm0.002Er0. _S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sra 9959 Euacici2Smacici2EramtllS中各元素的化學計量比稱取 I. 0538gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203, 0. OOOlgEr2O3,將 Sr (NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Er2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌3h，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫3h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒3h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sra 9959 Eu0.002Sm0.002Er0.0001S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例2制備化學式為Sra 995 Eu0.002Sm0.002Er0.001S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sr0.995Eu0.002Sm0.002Er0.001S中各元素的化學計量比稱取 I. 0528gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203, 0. OOlOgEr2O3,將 Sr (NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Er2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌2h，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫5h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒3h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sra 995 Eu0.002Sm0.002Er0.001S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例3制備化學式為Sra 994 Eu0.002Sm0.002Er0.002S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sr0.994Eu0.002Sm0.002Er0.002S中各元素的化學計量比稱取 I. 0518gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203,0. 0019gEr203,將 Sr (NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Er2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌lh，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫5h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒2h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sra 994 Eu0.002Sm0.002Er0.002S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例4制備化學式為Sra 993 Eu0.002Sm0.002Er0.003S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sra 993Euacici2Smacitl2Era 003S中各元素的化學計量比稱取 I. 0507gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203,0. 0028gEr203,將 Sr(NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Er2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌3h，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫3h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒2h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sra 993 Eu0.002Sm0.002Er0.003S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例5制備化學式為Sra 992 Eu0.002Sm0.002Er0._S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sr0.992Eu0.002Sm0.002Er0.004S中各元素的化學計量比稱取 I. 0497gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203,0. 0038gEr203,將 Sr(NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Er2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌2h，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫4h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒3h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sra 992 Euacici2Smacitl2Era_S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例6制備化學式為Sra 990 Eu0.002Sm0.002Er0._S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sr0.990Eu0.002Sm0.002Er0.006S中各元素的化學計量比稱取 I. 0476gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203,0. 0057gEr203,將 Sr (NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Er2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌lh，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫4h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒3h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sra99tl Euacici2Smacitl2Era_S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例7制備化學式為Sra 994Eu0.002Sm0.002Dy0.002S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sra 994Euacici2Smacici2Dyacitl2S中各元素的化學計量比稱取 I. 0518gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203,0. 0019gEr203,將 Sr (NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Dy2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌3h，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫5h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒2h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sr0.994Eu0.002Sm0.002Dy0.002S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例8制備化學式為Sr。.994 Eu0.002Sm0.002Tm0.002S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sra 994Euacici2Smacici2Tmacitl2S中各元素的化學計量比稱取 I. 0518gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203,0. 0019gTm203,將 Sr (NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Tm2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌2h，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫3h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒4h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sra 994 Eu0.002Sm0.002Tm0.002S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例9制備化學式為Sra 994 Eu0.002Sm0.002Gd0.002S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sra 994Euacici2Smacici2Gdacitl2S中各元素的化學計量比稱取 I. 0518gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203,0. 0018gGd203,將 Sr (NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Gd2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌2h，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫4h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒2h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sra 994 Euacici2Smacici2Gda 002S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例10制備化學式為Sra 994 Eu0.002Sm0.002Tb0.002S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sr0.994Eu0.002Sm0.002Tb0.002S中各元素的化學計量比稱取 I. 0518gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203,0. 0019gTb407,將 Sr (NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Tb2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌3h，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫4h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒4h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sra 994 Eu0.002Sm0.002Tb0.002S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例11制備化學式為Sra 994 Eu0.002Sm0.002Yb0.002S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sra 994Euacici2Smacici2Ybacitl2S中各元素的化學計量比稱取 I. 0518gSr (NO3)2,0. 6607g(NH4)2S04,0 . 00 1 8gEu203，O. 0017gSm203,0. 0020gYb203,將 Sr (NO3)2 和(NH4) 2S04分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3, Yb2O3 溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌lh，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫3h，離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒4h，迅速冷卻至室溫，取出研磨， 即得到化學式為Sra 994 Eu0.002Sm0.002Yb0.002S的三摻雜電子俘獲材料。
實施例12制備化學式為Sra 996 Euacici2Smacitl2S的三摻雜電子俘獲材料
按照化學式Sra 996Euacici2Smacici2S中各元素的化學計量比稱取I. 0539gSr (NO3)2， O. 6607g (NH4)2SO4,0. 0018gEu203，O. 0017gSm203，將 Sr(NO3)2 和(NH4)2SO4 分別溶于去離子水中，得到Sr (NO3) 2溶液和(NH4) 2S04溶液；將Eu2O3, Sm2O3溶解于稀硝酸中得到稀土硝酸鹽溶液；邊攪拌邊緩慢地將Sr (NO3) 2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將(NH4) 2S04 溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，持續(xù)攪拌lh，將得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C下恒溫5h， 離心干燥，將得到的干燥粉末放入石英舟并置于管式爐中，在4/隊混合氣的還原氣氛下， 在800 IIOO0C下灼燒4h，迅速冷卻至室溫，取出研磨，即得到化學式為Sr。. 996 Eu0.002Sm0.002S 的三摻雜電子俘獲材料。
權(quán)利要求
1.一種基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料，其特征在于，該電子俘獲材料的化學式為 SrmzEuxSmyRezS，其中，Re代表Er、Dy、Tm、Yb、Tb或Gd ;x、y、z為元素摩爾分數(shù)，取值范圍為0· 0001 彡 X ( O. 02,0. 0001 ^ y ^ O. 02,0. 0001 ^ z ( 0.006。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料，其特征在于，X、I、z的取值分別為x=0. 002，y=0. 002，z=0. 002。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料，其特征在于，X、I、z的取值分別為x=0. 002，y=0. 001，z=0. 002。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料，其特征在于，X、I、z的取值分別為x=0. 001，y=0. 002，z=0. 003。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料，其特征在于，該三摻雜電子俘獲材料寫入波長位于400 600 nm的可見光區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料，其特征在于，該三摻雜電子俘獲材料讀出波長為800 1600 nm的近紅外光。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料，其特征在于，該三摻雜電子俘獲材料光激勵發(fā)射波長為560 660 nm的紅光。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料，其特征在于，該三摻雜電子俘獲材料的電子存儲量較Eu2+，Sm3+雙稀土摻雜的硫化物體系電子存儲量提高I 4 倍。
9.一種基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料的制備方法，其特征在于，該方法的條件和步驟如下(1)原料包括Sr (NO3)2, (NH4) 2S04, Eu2O3, Sm2O3,和 Er2O3' Dy2O3' Tm2O3> Yb2O3> Tb4O7, Gd2O3 中的一種，上述各原料按照上述電子俘獲材料的化學式Sri_x_y_zEuxSmyRezS中各元素的化學計量比計算稱取，將Sr(NO3)2和(NH4)2SO4分別溶于去離子水中，得到Sr(NO3)2溶液和 (NH4) 2S04 溶液；將 Eu2O3, Sm2O3,和 Er203、Dy203、Tm2O3> Yb2O3> Tb4O7^Gd2O3 中的一種，用稀硝酸溶解，得到稀土硝酸鹽溶液；(2)邊攪拌邊緩慢地將步驟(I)得到的Sr(NO3)2溶液加入到稀土硝酸鹽溶液中，得到混合液，再將步驟(I)得到的(NH4)2SO4溶液緩慢滴入到上述混合液中并不斷攪拌，產(chǎn)生白色沉淀，通過氨水調(diào)節(jié)PH至中性，即6 8，持續(xù)攪拌，攪拌時間為I 3h，得到懸濁液；(3)將步驟(2)得到的懸濁液放入高壓反應釜中，旋緊后置入烘箱中，在190 210°C 下恒溫3 5h，離心干燥，得到干燥粉末；(4)將步驟(3)得到的干燥粉末放入管式爐中，在H2/N2混合氣的還原氣氛下，在800 1100°C下灼燒2 4h，冷卻至室溫，取出研磨，得到基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料。
全文摘要
一種基于硫化物的三摻雜電子俘獲材料及其制備方法，涉及發(fā)光及光存儲技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有的Eu2+, Sm3+雙稀土摻雜的硫化物體系光激勵發(fā)光強度弱、光存儲性能低的問題。該電子俘獲材料的化學式為Sr1-x-y-zEuxSmyRezS，其中，Re代表Er、Dy、Tm、Yb、Tb或Gd；x、y、z為元素摩爾分數(shù)，取值范圍為0.0001≤ x ≤ 0.02，0.0001 ≤y ≤ 0.02，0.0001≤z ≤ 0.006。本發(fā)明的電子俘獲材料的電子存儲量比硫化物Eu2+， Sm3+雙摻雜材料中電子存儲量提高了1～4倍，材料的光激勵發(fā)光強度和存儲性能都得到有效地提高，更能滿足商品化的要求。
文檔編號C09K11/84GK102925154SQ201210483728
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者張家驊, 王英, 張霞, 郝振東 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所