高亮度红色光长余辉夜光材料的制备方法

文档序号:10644658阅读:491来源:国知局
高亮度红色光长余辉夜光材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种高亮度红色光长余辉夜光材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将红色荧光染料溶于去离子水中,再将正硅酸四乙酯与无水乙醇的混合溶液加入去离子水中,调节混合溶液的pH值至2?3,在60?70℃、搅拌速度400转/分钟的条件下磁力搅拌20?30分钟,形成均匀透明的溶胶溶液;(2)将黄绿色光长余辉夜光材料倒入步骤(1)的溶胶溶液中,磁力加热搅拌5?10分钟,形成絮状凝胶;(3)将步骤(2)的絮状凝胶置于常温密闭环境中,陈化20?24h后放入干燥箱中60?80℃干燥20?24h;然后在煅烧炉中300℃煅烧3?4h后取出,去离子水抽滤、烘干。所制得红色光长余辉夜光材料具有荧光亮度高,余辉时间长,无毒,无放射性,制备工艺简单等优点。
【专利说明】
高亮度红色光长余辉夜光材料的制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种夜光材料的制备方法,尤其是一种红色光长余辉夜光材料的制备 方法,属于巧光材料制备领域。
【背景技术】
[0002] 长余辉夜光材料是一种可W实现光能吸收-存储-释放的发光材料,它可W将太阳 光能吸收并存储在内部晶格中,当激发光源被移走后,能够持续不断的W巧光的形式释放 储存的能量。此外,运种巧光材料还可W重复循环使用。经过多年的研究,研究人员已经制 备出多种长余辉材料,包括稀±渗杂的侣酸盐,娃酸盐,铁酸盐基长余辉材料。其中,黄绿色 光长余辉材料SrAh〇4: Eu2+,Dy3+ (W下简称SA0ED)由于巧光强高,余辉时间长,化学性能稳 定,制备工艺简单,成本低廉等优点而最具代表性。SA0邸巧光材料只要吸收太阳光10分钟, 就能够在黑暗环境下,持续发出明亮的黄绿色巧光lOhW上,且可W循环使用。其无毒,无放 射性,在夜间照明,巧光显示,巧光探测,娱乐服装,玩具,装饰,巧光涂料等领域具有广阔的 应用前景。但是由于SAOm)的巧光色为黄绿色,光色单一,且巧光色属于冷色系,其应用范围 在一定程度上受到了限制。若能使其巧光色发生红移(向长波长方向移动),变为暖色系巧 光色,其应用范围必将大大增大。根据Ξ原色原理,通过调整红,绿,蓝Ξ中基本色比例,可 W获得任何颜色。目前,蓝色和绿色光长余辉夜光材料已见诸多报道,但已见报道的红色夜 光材料其巧光强度和余辉时间短都远远低于蓝色和绿色光长余辉夜光材料。

【发明内容】

[0003] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种高亮度红色光长余辉夜光 材料的制备方法,所制得红色光长余辉夜光材料具有巧光亮度高,余辉时间长,无毒,无放 射性,制备工艺简单等优点。
[0004] 按照本发明提供的技术方案,所述高亮度红色光长余辉夜光材料的制备方法,其 特征是,包括W下步骤:
[0005] (1)将红色巧光染料溶于去离子水中,再将正娃酸四乙醋与无水乙醇的混合溶液 加入去离子水中,调节混合溶液的pH值至2-3,在60-70°C、揽拌速度400转/分钟的条件下磁 力揽拌20-30分钟,形成均匀透明的溶胶溶液;所述正娃酸四乙醋、乙醇与去离子水的摩尔 比为1:30~35:30~40;
[0006] (2)将黄绿色光长余辉夜光材料倒入步骤(1)的溶胶溶液中,在60-70°C、揽拌速度 400-460转/分钟的条件下,磁力加热揽拌5-10分钟,形成絮状凝胶;所述黄绿色光长余辉夜 光材料与红色巧光染料的质量比为100:0.1-0.9;所述黄绿色光长余辉夜光材料与正娃酸 四乙醋的质量比为100:34.6~69;
[0007] (3)将步骤(2)得到的絮状凝胶置于常溫密闭环境中,陈化20-24h后放入干燥箱中 60-80°C干燥2〇-24h;然后在般烧炉中250-300°C般烧3-4h后取出,去罔子水抽滤、烘干。
[000引所述红色巧光染料为香豆素类红色巧光染料,结构式为
[0009]
ο
[0010] 所述黄绿色光长余辉夜光材料为SrAl2化:Eu2+,Dy3+。
[0011] 所述黄绿色光长余辉夜光材料与红色巧光染料的质量比为100:0.3-0.7。
[0012] 本发明所述高亮度红色光长余辉夜光材料的制备方法是在黄绿色长余辉夜光材 料表面包覆一层香豆素类红色巧光染料,利用光能传递及光色重叠与合成的原理,使黄绿 色长余辉夜光材料发出红色巧光;利用溶胶-凝胶法将香豆素类红色巧光染料加入到正娃 酸乙醋的水解溶液中,使其穿插在正娃酸乙醋水解形成的Si化大分子网络中,利用Si化对黄 绿色长余辉夜光材料的包覆,将该香豆素类红色巧光染料包覆在黄绿色长余辉夜光材料的 表面,制得红色光长余辉夜光材料;该红色光长余辉夜光材料具有巧光亮度高,余辉时间 长,无毒,无放射性,制备工艺简单等优点;在彩色夜光纤维及其纺织品,巧光显示,巧光涂 料,电子元器件等领域具有广泛的应用价值。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明得到的高亮度红色光长余辉夜光材料的扫描电子显微镜照片。
[0014] 图2为本发明所述高亮度红色光长余辉夜光材料的激发和发射光谱;横坐标为波 长,单位为nm;纵坐标为相对强度,单位为a. U.。
【具体实施方式】
[0015] 巧光染料是一种特殊的染料,其分子内含有某种巧光基团,如碳氧双键,碳氮双键 等或者发色基团,当受到一定波长的光激发时,能够发射出明亮的特定颜色的巧光。黄绿色 光长余辉材料5'41204:6112+,073+(^下简称54(^0)的发射光谱位于450-700皿范围内,波峰 位于520nm处,属于黄绿色光。当某种巧光颜料的激发光谱与SA0抓的发射光谱存在重叠区 域时,SA0邸便可W作为运种巧光颜料的激发光源。
[0016] 基于W上设定,本研究将致力于将自制的一种香豆素类巧光染料,其满足激发光 谱位于450-70化m范围内,利用化学包覆的方法,将其包覆在SAOm)的表面。当SAOm)受到阳 光的激发时,将光能储存起来,在黑暗环境中,连续发射出自身的黄绿色巧光,运种黄绿色 巧光传递到其表面的巧光染料,使其发射出红色巧光。毫无疑问,被包覆后的sAom)的巧光 色将是黄绿色和红色的混合色,相对于黄绿色会产生红移。
[0017] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[001引实施例1:
[0019] 称取0.3g红色巧光染料溶于104.8:3g去离子水;称取34.67g正娃酸四乙醋(TE0S) 溶于230g无水乙醇中;再将TE0S与无水乙醇的混合溶液加入到上述去离子水中,用硝酸调 节混合溶液的抑值至2,在60°C、揽拌速度400转/分钟的条件下磁力揽拌30分钟,让TE0S充 分水解,形成均匀透明的溶胶;
[0020] 将loog黄绿色光长余辉夜光材料sAom)缓慢倒入上述溶胶溶液中,继续加热揽拌, 直至SA0抓开始膨胀疏松,形成絮状凝胶;将SAOm)的絮状凝胶置于常溫密闭环境中,陈化 2化后放入恒溫鼓风干燥箱中,60°C干燥24h;待凝胶完全干燥后,将其放到管式高溫般烧炉 中,300°C般烧化后取出,去离子水抽滤、烘干后即得到高亮度红色光长余辉夜光材料,所述 高亮度红色光长余辉夜光材料的激发和发射光谱如图2中曲线1所示。
[0021] 实施例2:
[0022] 称取0.5g红色巧光染料溶于157.2?去离子水;称取5?正娃酸四乙醋(TE0S),溶 于345g无水乙醇中;再将TE0S与无水乙醇的混合溶液加入到上述去离子水中,用硝酸调节 混合溶液的pH值至3,在70°C、揽拌速度460转/分钟的条件下磁力揽拌25分钟,让TE0S充分 水解,形成均匀透明的溶胶;
[0023] 将lOOg黄绿色光长余辉夜光材料SA0ED,缓慢倒入上述溶胶溶液中,继续加热揽 拌,直至sAom)开始膨胀疏松,形成絮状凝胶;将sAom)的絮状凝胶置于常溫密闭环境中,陈 化24h后放入恒溫鼓风干燥箱中,70°C干燥20h;待凝胶完全干燥后,将其放到管式高溫般烧 炉中,250°C般烧4h后取出,去离子水抽滤、烘干后即得到高亮度红色光长余辉夜光材料,所 述高亮度红色光长余辉夜光材料的激发和发射光谱如图2中曲线2所示。
[0024] 实施例3:
[00巧]称取0.7g红色巧光染料溶于209.66g去离子水;称取69.34g正娃酸四乙醋(TE0S) 溶于460g无水乙醇中;再将TE0S与无水乙醇的混合溶液加入到上述去离子水中,用硝酸 HN03调节混合溶液的抑值至3,在70°C、揽拌速度420转/分钟的条件下磁力揽拌20分钟,让 TE0S充分水解,形成均匀透明的溶胶;
[00%]将lOOg黄绿色光长余辉夜光材料SA0ED,缓慢倒入上述溶胶溶液中,继续加热揽 拌,直至sAom)开始膨胀疏松,形成絮状凝胶;将sAom)的絮状凝胶置于常溫密闭环境中,陈 化24h后放入恒溫鼓风干燥箱中,80°C干燥20h;待凝胶完全干燥后,将其放到管式高溫般烧 炉中,260°C般烧4h后取出,去离子水抽滤、烘干后即得到高亮度红色光长余辉夜光材料,所 述高亮度红色光长余辉夜光材料的激发和发射光谱如图2中曲线3所示。
【主权项】
1. 一种高亮度红色光长余辉夜光材料的制备方法,其特征是,包括以下步骤: (1) 将红色荧光染料溶于去离子水中,再将正硅酸四乙酯与无水乙醇的混合溶液加入 去离子水中,调节混合溶液的pH值至2-3,在60-70°C、搅拌速度400转/分钟的条件下磁力搅 拌20-30分钟,形成均匀透明的溶胶溶液;所述正硅酸四乙酯、乙醇与去离子水的摩尔比为 1:30~35:30~40; (2) 将黄绿色光长余辉夜光材料倒入步骤(1)的溶胶溶液中,在60-70°C、搅拌速度400-460转/分钟的条件下,磁力加热搅拌5-10分钟,形成絮状凝胶;所述黄绿色光长余辉夜光材 料与红色荧光染料的质量比为100:0.1-0.9;所述黄绿色光长余辉夜光材料与正硅酸四乙 酯的质量比为100:34.6~69; (3) 将步骤(2)得到的絮状凝胶置于常温密闭环境中,陈化20-24h后放入干燥箱中60-80°C干燥20-24h;然后在煅烧炉中250-300°C煅烧3-4h后取出,去离子水抽滤、烘干。2. 如权利要求1所述的高亮度红色光长余辉夜光材料的制备方法,其特征是:所述红色 荧光染料为香豆素类红色荧光染料,结构式为3. 如权利要求1所述的高亮度红色光长余辉夜光材料的制备方法,其特征是:所述黄绿 色光长余辉夜光材料为SrAl2O 4: Eu2+,Dy3+。4. 如权利要求1所述的高亮度红色光长余辉夜光材料的制备方法,其特征是:所述黄绿 色光长余辉夜光材料与红色荧光染料的质量比为100:0.3-0.7。
【文档编号】C09K11/06GK106010532SQ201610389205
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】陈志 , 葛明桥
【申请人】江南大学
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