一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法

本发明涉及长余辉发光材料，具体涉及一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法。

背景技术：

1、长余辉发光材料是一种新型节能环保的储能蓄光材料，该类材料不消耗电能，受太阳光等光源激发后，可将吸收的自然光的部分能量储存起来，并将能量以可见光的形式缓慢释放。这一特性使该类材料广泛应用于照明、指示以及装饰灯领域。近年来，其应用又逐渐扩展到信息存储、辐射探测以及成像显示等高科技领域。

2、传统的长余辉材料多为碱土金属或过渡金属硫化物，这类材料的化学稳定性不佳，需要添加放射性同位素，对环境有极大危害。镓锗酸锌长余辉发光材料作为近期发现的近红外长余辉发光材料，具有化学性质稳定，近红外余辉时间长强度高等优点，但目前镓锗酸锌发光材料的长余辉性能与商用标准仍有差距，发光强度较低，发光寿命较短，使得镓锗酸锌长余辉发光材料难以应用到实际当中。针对上述问题，本发明提供了一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，通过掺杂不同元素离子对其余辉性能进行调控。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，解决现有镓锗酸锌长余辉发光材料发光强度低，发光寿命短的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，具体包括以下步骤：

3、(1)将zno、ga2o3、geo2以及cr2o3和tio2置于研钵中研磨，然后置于坩埚中；

4、(2)将坩埚放入马弗炉中升温预烧结，预烧结结束后冷却；

5、(3)将预烧结样品置于研钵中研磨，然后置于坩埚中；

6、(4)将坩埚放入马弗炉中升温烧结，烧结结束后冷却，将冷却后的样品研磨后即得铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料。

7、优选的，所述步骤(1)中zno、ga2o3、geo2的摩尔比为60:19:40。

8、优选的，所述步骤(1)cr2o3和tio2中cr3+和ti4+的摩尔总和为0.00005mol，其中，cr3+和ti4+摩尔比为1:0.5、1:1、1:1.5、1:2中的一种。

9、优选的，所述步骤(2)中升温预烧结的具体操作为：以5℃/min的升温速率由室温升温至900℃，并在该温度下预烧结2h。

10、优选的，所述步骤(4)中升温烧结的具体操作为：以5℃/min的升温速率由室温升温至1150℃，并在该温度下烧结3h。

11、因此，本发明提供了一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，通过该方法制备所得的长余辉发光材料，针对现有镓锗酸锌长余辉发光材料的有益效果如下：

12、(1)本发明通过调控cr3+与ti4+的掺杂比例制得具有近红外发光、余辉强度高、发光时间长等优点的镓锗酸锌长余辉发光材料；

13、(2)本发明制备操作简单、材料成本低。

14、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中zno、ga2o3、geo2的摩尔比为60:19:40。

3.根据权利要求1所述的一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)cr2o3和tio2中cr3+和ti4+的摩尔总和为0.00005mol，其中，cr3+和ti4+摩尔比为1:0.5、1:1、1:1.5、1:2中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中升温预烧结的具体操作为：以5℃/min的升温速率由室温升温至900℃，并在该温度下预烧结2h。

5.根据权利要求1所述的一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中升温烧结的具体操作为：以5℃/min的升温速率由室温升温至1150℃，并在该温度下烧结3h。

技术总结
本发明公开了一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，属于长余辉发光材料技术领域。包括以下步骤：(1)将ZnO、Ga<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;、GeO<subgt;2</subgt;以及Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;和TiO<subgt;2</subgt;置于研钵中研磨，然后置于坩埚中；(2)将坩埚放入马弗炉中升温预烧结，预烧结结束后冷却；(3)将预烧结样品置于研钵中研磨，然后置于坩埚中；(4)将坩埚放入马弗炉中升温烧结，烧结结束后冷却，将冷却后的样品研磨后即得铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料。本发明提供的一种铬钛掺杂镓锗酸锌长余辉发光材料的制备方法，利用该方法制备的长余辉发光材料具有发光强度高、发光寿命长的优点。

技术研发人员：张霞,刘彦岑
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22