在作為無機(jī)熒光材料方面的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及BaMnF4在作為無機(jī)巧光材料方面的應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)光材料的研究和應(yīng)用由來已久，70年代W來發(fā)光材料的研究和應(yīng)用就十分廣 泛，主要應(yīng)用于電子和國防工業(yè)，W及輕工業(yè)，如巧光燈、電視、示波器、雷達(dá)巧光屏、儀表顯 示，涂料和紡織染料。一方面，發(fā)光材料分為永久性發(fā)光材料和外加能量激發(fā)而發(fā)光，如光 致發(fā)光、電致發(fā)光、陰極發(fā)光和放射性發(fā)光。其中光致發(fā)光材料的研究歷史悠久，是一種性 能優(yōu)良的發(fā)光材料，無需任何電源就能自行發(fā)光的材料。另一方面，發(fā)光材料主要分為兩大 類：有機(jī)發(fā)光材料和無機(jī)發(fā)光材料。其中關(guān)于無機(jī)發(fā)光材料，主要研究硫化物、氧化物、鶴酸 鹽和娃酸鹽等為基質(zhì)，W稀上離子和重金屬作為激活劑的反應(yīng)混合物。而W氣化物為基質(zhì)， W鋪離子為激活劑的固體巧光材料較為少見。我們所研究的室溫巧光材料BaMnF4,制備工 藝簡單，條件可控性強(qiáng)，可W通過控制生長條件使其形成微米到納米量級的尺寸，在現(xiàn)代高 科技領(lǐng)域具有很好的發(fā)展前景。
[0003] 傳統(tǒng)的巧光材料一般采用高溫固相法，在一千攝氏度W上的高溫下灼燒，工藝復(fù) 雜，耗能大。另外，傳統(tǒng)材料中所用稀±元素作為激活劑，價格昂貴，成本高。相比之下， BaMnF4制備工藝簡單，反應(yīng)溫度低，低能耗，更環(huán)保；在原料方面，BaMnF 4采用過渡金屬鋪元 素作為激活劑，價格低廉，原料易得，大大降低了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是；提供一種無機(jī)化合物BaMnF4,它可W作為新型巧光 材料得到廣泛應(yīng)用。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是；提供BaMnF4在作為無機(jī)巧 光材料方面的應(yīng)用，它W波長為240nm~330nm的紫外光作為激發(fā)光，可W發(fā)射發(fā)光峰在 385nm的近紫外光和肉眼可見的發(fā)光峰在410nm的藍(lán)光。
[0006] 此外，BaMnF4可作為無機(jī)巧光材料應(yīng)用于于近紫外點偽鈔機(jī)、固氮、檢驗不同質(zhì)纖 維混雜的近紫外光燈具、離子體平行板顯示器（PDP)、半導(dǎo)體白色發(fā)光二極管。
[0007] 本發(fā)明的有益效果是；本發(fā)明發(fā)掘了 BaMnF4在作為無機(jī)巧光材料方面應(yīng)用的新領(lǐng) 域，該材料在波長為240nm~330nm波段的紫外光照射下可W發(fā)出很強(qiáng)的發(fā)光峰為385nm 的近紫外和發(fā)光峰為410nm的藍(lán)色巧光，發(fā)光效率高，量子產(chǎn)率達(dá)23%。與現(xiàn)有技術(shù)相比， 本發(fā)明的優(yōu)點如下：BaMnF4作為無機(jī)巧光材料制備過程所需設(shè)備簡單，原料易得，可控性 強(qiáng)，作為巧光材料性能穩(wěn)定，不同波長紫外光激發(fā)的巧光波長保持不變，在很寬波長范圍的 紫外光激發(fā)下，巧光強(qiáng)度保持穩(wěn)定。
【附圖說明】
[000引圖1為BaMnF4在紫外光照射下發(fā)出的肉眼可見的藍(lán)光；
[0009] 圖2為BaMnF4在280皿和320皿兩種不同波長激發(fā)光激發(fā)下的發(fā)射光譜圖，385皿 和410nm為兩個發(fā)光峰值對應(yīng)的發(fā)射光波長，分別對應(yīng)于紫外光和藍(lán)光，由于人眼的感光 細(xì)胞對藍(lán)光比較敏感，所W肉眼觀察到的發(fā)光呈藍(lán)色；
[0010] 圖3為BaMnF4作為巧光材料的激發(fā)光譜圖，監(jiān)控發(fā)射光波長為385nm和410皿，此 激發(fā)光譜圖表明在較大范圍內(nèi)的激發(fā)光的作用下，該材料均可發(fā)射出強(qiáng)度較高的巧光。
【具體實施方式】
[0011] 下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0012] 實施例1 BaMnF4的制備方法 [001引一；低溫液相法
[0014] 按照物質(zhì)的量1:1的比例稱取BaFs和Mn (CH 3〇)地)2 ? 4&0,溶解于CF3COOH溶液 (40% )中，置于聚四氣己締反應(yīng)蓋中，反應(yīng)溫度200°C到240°C，反應(yīng)時間為10小時到30 小時，然后自然冷卻，對產(chǎn)物進(jìn)行過濾、洗漆、干燥，即可W得到BaMnF4粉末。
[001引二；固相反應(yīng)法
[0016] 按照物質(zhì)的量1:1的比例稱取BaFs和MnF 2混合并充分研磨，壓片后置于銅管中真 空封管，燒結(jié)溫度400°C到800°C，加熱時間為10小時到30小時，然后自然降溫，可得BaMnF4 粉末。也可將所得的產(chǎn)物再次研磨、封管、燒結(jié)，多次重復(fù)上述工藝之后得到結(jié)晶性能更好 的BaMnF4粉末。
[0017] 實施例2 ;BaMnF4發(fā)光數(shù)據(jù)測量
[001引將實驗所制備的BaMnF4粉末用壓片機(jī)壓制成直徑為10mm，厚度為2mm的圓形 片狀，利用樣品架將圓片豎直放置。利用穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)巧光光譜儀（儀器型號；Pluoix)Log 3-TCSPC)對圓片樣品進(jìn)行光致發(fā)光測量。在圓片的一面W 30°斜射入單一波長的激光，并 在同一面的反射光方向探測樣品發(fā)射出來的不同波長的光，通過計算機(jī)數(shù)據(jù)處理形成巧光 發(fā)射譜；測量巧光激發(fā)譜的時候則相反，入射光從高能量到低能量波長連續(xù)變化，而探測器 只探測單一波長的發(fā)射光，該樣便可得到發(fā)射光波長的強(qiáng)度隨著不同激發(fā)光而發(fā)生變化。
[0019] 如附圖2所示，在本實驗的測量所得到的發(fā)射譜中可W看出，在不同激發(fā)光的激 發(fā)下都可W發(fā)射出很強(qiáng)的巧光，兩個主峰分別在385nm和410nm，范圍跨越從近紫外到藍(lán)光 該一區(qū)域，由于肉眼對藍(lán)光比較敏感，所W看到的是明顯的藍(lán)色可見光，如附圖1所示。在 巧光激發(fā)譜中可W看出，改變激發(fā)光的波長，從240nm到330nm，都存在很強(qiáng)的巧光發(fā)射，如 附圖3所示。
[0020] 利用穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)巧光光譜儀測量BaMnF4樣品的巧光量子產(chǎn)率時，系統(tǒng)自動獲取 BaMnF4粉末的吸收譜和發(fā)射譜，對吸收譜和發(fā)射譜進(jìn)行積分，得到在同一條件下樣品吸收 的光子數(shù)和發(fā)射出的光子數(shù)，進(jìn)行下列公式計算：
[0021]
【主權(quán)項】
1. BaMnF4在作為無機(jī)熒光材料方面的應(yīng)用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于：所述BaMnF 4作為無機(jī)熒光材料是以紫外光 作為激發(fā)光，有效光波長為240 nm~330 nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述應(yīng)用，其特征在于BaMnF4作為無機(jī)熒光材料在上述激發(fā)光的作 用下，可以發(fā)射發(fā)光峰在385 nm的近紫外光和肉眼可見的發(fā)光峰在410 nm的藍(lán)光。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于BaMnF4作為無機(jī)熒光材料可應(yīng)用于近紫外點 偽鈔機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于BaMnF4作為熒光材料在近紫外光固氮方面的 應(yīng)用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于BaMnF4作為熒光材料在檢驗不同質(zhì)纖維混雜 的近紫外光燈具方面的應(yīng)用。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于BaMnF4作為熒光材料在等離子體平行板顯 示器（PDP)中的應(yīng)用。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述應(yīng)用，其特征在于BaMnF4作為熒光材料在半導(dǎo)體白色發(fā)光二 極管方面的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了BaMnF4作為新型無機(jī)熒光材料中的應(yīng)用。該材料在波長為240 nm~330nm波段的紫外光照射下可以發(fā)出很強(qiáng)的發(fā)光峰為385nm的近紫外和發(fā)光峰為410nm的藍(lán)色熒光，發(fā)光效率高，量子產(chǎn)率達(dá)23%。BaMnF4制備過程所需設(shè)備簡單，原料易得，可控性強(qiáng)，穩(wěn)定性好，作為新型無機(jī)熒光材料可在近紫外點偽鈔機(jī)、近紫外光固氮、檢驗不同質(zhì)纖維混雜的近紫外光燈具、等離子體平行板顯示器（PDP）、半導(dǎo)體白色發(fā)光二極管等方面得到應(yīng)用。
【IPC分類】C09K11-61, H01J11-42, F21V9-00, H01L33-50, G07D7-12
【公開號】CN104629758
【申請?zhí)枴緾N201510024017
【發(fā)明人】徐慶宇, 董帥, 周雙
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月16日