高亮度紅色光長余輝夜光材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高亮度紅色光長余輝夜光材料的制備方法，包括以下步驟：（1）將紅色熒光染料溶于去離子水中，再將正硅酸四乙酯與無水乙醇的混合溶液加入去離子水中，調(diào)節(jié)混合溶液的pH值至2?3，在60?70℃、攪拌速度400轉(zhuǎn)/分鐘的條件下磁力攪拌20?30分鐘，形成均勻透明的溶膠溶液；（2）將黃綠色光長余輝夜光材料倒入步驟（1）的溶膠溶液中，磁力加熱攪拌5?10分鐘，形成絮狀凝膠；（3）將步驟（2）的絮狀凝膠置于常溫密閉環(huán)境中，陳化20?24h后放入干燥箱中60?80℃干燥20?24h；然后在煅燒爐中300℃煅燒3?4h后取出，去離子水抽濾、烘干。所制得紅色光長余輝夜光材料具有熒光亮度高，余輝時(shí)間長，無毒，無放射性，制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
高亮度紅色光長余輝夜光材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種夜光材料的制備方法，尤其是一種紅色光長余輝夜光材料的制備 方法，屬于巧光材料制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 長余輝夜光材料是一種可W實(shí)現(xiàn)光能吸收-存儲(chǔ)-釋放的發(fā)光材料，它可W將太陽 光能吸收并存儲(chǔ)在內(nèi)部晶格中，當(dāng)激發(fā)光源被移走后，能夠持續(xù)不斷的W巧光的形式釋放 儲(chǔ)存的能量。此外，運(yùn)種巧光材料還可W重復(fù)循環(huán)使用。經(jīng)過多年的研究，研究人員已經(jīng)制 備出多種長余輝材料，包括稀±滲雜的侶酸鹽，娃酸鹽，鐵酸鹽基長余輝材料。其中，黃綠色 光長余輝材料SrAh〇4: Eu2+，Dy3+ (W下簡稱SA0ED)由于巧光強(qiáng)高，余輝時(shí)間長，化學(xué)性能穩(wěn) 定，制備工藝簡單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)而最具代表性。SA0邸巧光材料只要吸收太陽光10分鐘， 就能夠在黑暗環(huán)境下，持續(xù)發(fā)出明亮的黃綠色巧光lOhW上，且可W循環(huán)使用。其無毒，無放 射性，在夜間照明，巧光顯示，巧光探測，娛樂服裝，玩具，裝飾，巧光涂料等領(lǐng)域具有廣闊的 應(yīng)用前景。但是由于SAOm)的巧光色為黃綠色，光色單一，且巧光色屬于冷色系，其應(yīng)用范圍 在一定程度上受到了限制。若能使其巧光色發(fā)生紅移（向長波長方向移動(dòng)），變?yōu)榕登?光色，其應(yīng)用范圍必將大大增大。根據(jù)Ξ原色原理，通過調(diào)整紅，綠，藍(lán)Ξ中基本色比例，可 W獲得任何顏色。目前，藍(lán)色和綠色光長余輝夜光材料已見諸多報(bào)道，但已見報(bào)道的紅色夜 光材料其巧光強(qiáng)度和余輝時(shí)間短都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于藍(lán)色和綠色光長余輝夜光材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種高亮度紅色光長余輝夜光 材料的制備方法，所制得紅色光長余輝夜光材料具有巧光亮度高，余輝時(shí)間長，無毒，無放 射性，制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述高亮度紅色光長余輝夜光材料的制備方法，其 特征是，包括W下步驟：
[0005] (1)將紅色巧光染料溶于去離子水中，再將正娃酸四乙醋與無水乙醇的混合溶液 加入去離子水中，調(diào)節(jié)混合溶液的pH值至2-3,在60-70°C、攬拌速度400轉(zhuǎn)/分鐘的條件下磁 力攬拌20-30分鐘，形成均勻透明的溶膠溶液;所述正娃酸四乙醋、乙醇與去離子水的摩爾 比為1:30~35:30~40;
[0006] (2)將黃綠色光長余輝夜光材料倒入步驟(1)的溶膠溶液中，在60-70°C、攬拌速度 400-460轉(zhuǎn)/分鐘的條件下，磁力加熱攬拌5-10分鐘，形成絮狀凝膠;所述黃綠色光長余輝夜 光材料與紅色巧光染料的質(zhì)量比為100:0.1-0.9;所述黃綠色光長余輝夜光材料與正娃酸 四乙醋的質(zhì)量比為100:34.6~69;
[0007] (3)將步驟(2)得到的絮狀凝膠置于常溫密閉環(huán)境中，陳化20-24h后放入干燥箱中 60-80°C干燥2〇-24h;然后在般燒爐中250-300°C般燒3-4h后取出，去罔子水抽濾、烘干。
[000引所述紅色巧光染料為香豆素類紅色巧光染料，結(jié)構(gòu)式為
[0009]
ο
[0010] 所述黃綠色光長余輝夜光材料為SrAl2化:Eu2+，Dy3+。
[0011] 所述黃綠色光長余輝夜光材料與紅色巧光染料的質(zhì)量比為100:0.3-0.7。
[0012] 本發(fā)明所述高亮度紅色光長余輝夜光材料的制備方法是在黃綠色長余輝夜光材 料表面包覆一層香豆素類紅色巧光染料，利用光能傳遞及光色重疊與合成的原理，使黃綠 色長余輝夜光材料發(fā)出紅色巧光;利用溶膠-凝膠法將香豆素類紅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化大分子網(wǎng)絡(luò)中，利用Si化對黃 綠色長余輝夜光材料的包覆，將該香豆素類紅色巧光染料包覆在黃綠色長余輝夜光材料的 表面，制得紅色光長余輝夜光材料；該紅色光長余輝夜光材料具有巧光亮度高，余輝時(shí)間 長，無毒，無放射性，制備工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)；在彩色夜光纖維及其紡織品，巧光顯示，巧光涂 料，電子元器件等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明得到的高亮度紅色光長余輝夜光材料的掃描電子顯微鏡照片。
[0014] 圖2為本發(fā)明所述高亮度紅色光長余輝夜光材料的激發(fā)和發(fā)射光譜;橫坐標(biāo)為波 長，單位為nm;縱坐標(biāo)為相對強(qiáng)度，單位為a. U.。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 巧光染料是一種特殊的染料，其分子內(nèi)含有某種巧光基團(tuán)，如碳氧雙鍵，碳氮雙鍵 等或者發(fā)色基團(tuán)，當(dāng)受到一定波長的光激發(fā)時(shí)，能夠發(fā)射出明亮的特定顏色的巧光。黃綠色 光長余輝材料5'41204:6112+，073+(^下簡稱54(^0)的發(fā)射光譜位于450-700皿范圍內(nèi)，波峰 位于520nm處，屬于黃綠色光。當(dāng)某種巧光顏料的激發(fā)光譜與SA0抓的發(fā)射光譜存在重疊區(qū) 域時(shí)，SA0邸便可W作為運(yùn)種巧光顏料的激發(fā)光源。
[0016] 基于W上設(shè)定，本研究將致力于將自制的一種香豆素類巧光染料，其滿足激發(fā)光 譜位于450-70化m范圍內(nèi)，利用化學(xué)包覆的方法，將其包覆在SAOm)的表面。當(dāng)SAOm)受到陽 光的激發(fā)時(shí)，將光能儲(chǔ)存起來，在黑暗環(huán)境中，連續(xù)發(fā)射出自身的黃綠色巧光，運(yùn)種黃綠色 巧光傳遞到其表面的巧光染料，使其發(fā)射出紅色巧光。毫無疑問，被包覆后的sAom)的巧光 色將是黃綠色和紅色的混合色，相對于黃綠色會(huì)產(chǎn)生紅移。
[0017] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[001引實(shí)施例1:
[0019] 稱取0.3g紅色巧光染料溶于104.8：3g去離子水;稱取34.67g正娃酸四乙醋(TE0S) 溶于230g無水乙醇中；再將TE0S與無水乙醇的混合溶液加入到上述去離子水中，用硝酸調(diào) 節(jié)混合溶液的抑值至2，在60°C、攬拌速度400轉(zhuǎn)/分鐘的條件下磁力攬拌30分鐘，讓TE0S充 分水解，形成均勻透明的溶膠；
[0020] 將loog黃綠色光長余輝夜光材料sAom)緩慢倒入上述溶膠溶液中，繼續(xù)加熱攬拌， 直至SA0抓開始膨脹疏松，形成絮狀凝膠;將SAOm)的絮狀凝膠置于常溫密閉環(huán)境中，陳化 2化后放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，60°C干燥24h;待凝膠完全干燥后，將其放到管式高溫般燒爐 中，300°C般燒化后取出，去離子水抽濾、烘干后即得到高亮度紅色光長余輝夜光材料，所述 高亮度紅色光長余輝夜光材料的激發(fā)和發(fā)射光譜如圖2中曲線1所示。
[0021] 實(shí)施例2:
[0022] 稱取0.5g紅色巧光染料溶于157.2?去離子水;稱取5?正娃酸四乙醋(TE0S)，溶 于345g無水乙醇中；再將TE0S與無水乙醇的混合溶液加入到上述去離子水中，用硝酸調(diào)節(jié) 混合溶液的pH值至3,在70°C、攬拌速度460轉(zhuǎn)/分鐘的條件下磁力攬拌25分鐘，讓TE0S充分 水解，形成均勻透明的溶膠；
[0023] 將lOOg黃綠色光長余輝夜光材料SA0ED，緩慢倒入上述溶膠溶液中，繼續(xù)加熱攬 拌，直至sAom)開始膨脹疏松，形成絮狀凝膠;將sAom)的絮狀凝膠置于常溫密閉環(huán)境中，陳 化24h后放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，70°C干燥20h;待凝膠完全干燥后，將其放到管式高溫般燒 爐中，250°C般燒4h后取出，去離子水抽濾、烘干后即得到高亮度紅色光長余輝夜光材料，所 述高亮度紅色光長余輝夜光材料的激發(fā)和發(fā)射光譜如圖2中曲線2所示。
[0024] 實(shí)施例3:
[00巧]稱取0.7g紅色巧光染料溶于209.66g去離子水;稱取69.34g正娃酸四乙醋(TE0S) 溶于460g無水乙醇中；再將TE0S與無水乙醇的混合溶液加入到上述去離子水中，用硝酸 HN03調(diào)節(jié)混合溶液的抑值至3，在70°C、攬拌速度420轉(zhuǎn)/分鐘的條件下磁力攬拌20分鐘，讓 TE0S充分水解，形成均勻透明的溶膠；
[00%]將lOOg黃綠色光長余輝夜光材料SA0ED，緩慢倒入上述溶膠溶液中，繼續(xù)加熱攬 拌，直至sAom)開始膨脹疏松，形成絮狀凝膠;將sAom)的絮狀凝膠置于常溫密閉環(huán)境中，陳 化24h后放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，80°C干燥20h;待凝膠完全干燥后，將其放到管式高溫般燒 爐中，260°C般燒4h后取出，去離子水抽濾、烘干后即得到高亮度紅色光長余輝夜光材料，所 述高亮度紅色光長余輝夜光材料的激發(fā)和發(fā)射光譜如圖2中曲線3所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高亮度紅色光長余輝夜光材料的制備方法，其特征是，包括以下步驟： (1) 將紅色熒光染料溶于去離子水中，再將正硅酸四乙酯與無水乙醇的混合溶液加入 去離子水中，調(diào)節(jié)混合溶液的pH值至2-3,在60-70°C、攪拌速度400轉(zhuǎn)/分鐘的條件下磁力攪 拌20-30分鐘，形成均勻透明的溶膠溶液;所述正硅酸四乙酯、乙醇與去離子水的摩爾比為 1:30~35:30~40; (2) 將黃綠色光長余輝夜光材料倒入步驟（1)的溶膠溶液中，在60-70°C、攪拌速度400-460轉(zhuǎn)/分鐘的條件下，磁力加熱攪拌5-10分鐘，形成絮狀凝膠;所述黃綠色光長余輝夜光材 料與紅色熒光染料的質(zhì)量比為100:0.1-0.9;所述黃綠色光長余輝夜光材料與正硅酸四乙 酯的質(zhì)量比為100:34.6~69; (3) 將步驟（2)得到的絮狀凝膠置于常溫密閉環(huán)境中，陳化20-24h后放入干燥箱中60-80°C干燥20-24h;然后在煅燒爐中250-300°C煅燒3-4h后取出，去離子水抽濾、烘干。2. 如權(quán)利要求1所述的高亮度紅色光長余輝夜光材料的制備方法，其特征是:所述紅色 熒光染料為香豆素類紅色熒光染料，結(jié)構(gòu)式為3. 如權(quán)利要求1所述的高亮度紅色光長余輝夜光材料的制備方法，其特征是:所述黃綠 色光長余輝夜光材料為SrAl2O 4: Eu2+，Dy3+。4. 如權(quán)利要求1所述的高亮度紅色光長余輝夜光材料的制備方法，其特征是:所述黃綠 色光長余輝夜光材料與紅色熒光染料的質(zhì)量比為100:0.3-0.7。
【文檔編號】C09K11/06GK106010532SQ201610389205
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月3日
【發(fā)明人】陳志 , 葛明橋
【申請人】江南大學(xué)