專利名稱：一種小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉是一種新型環(huán)保節(jié)能材料，它在吸收太陽(yáng)光或者燈光的能量后，將部分能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，然后緩慢地將儲(chǔ)存的能量以可見光的形式釋放出來(lái)，在光源撤除后仍然可以長(zhǎng)時(shí)間發(fā)出可見光。與硫化物發(fā)光材料相比，鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料具有亮度高、余輝時(shí)間長(zhǎng)、穩(wěn)定性和抗老化性能好、不含放射性元素等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)90年代國(guó)內(nèi)外都開始了稀土激活的鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)，這種材料逐漸在許多領(lǐng)域如橡 膠、涂料、陶瓷和水泥等行業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。但是，工業(yè)上采用高溫固相法生產(chǎn)得到的鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉經(jīng)過(guò)球磨之后尺寸一般都在幾十個(gè)微米以上，尺寸過(guò)大，嚴(yán)重影響了其使用的范圍和效果。為了擴(kuò)大鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的使用范圍和改善其使用效果，亟需一種能有效調(diào)控鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉尺寸大小的方法，能以商品化鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉為原料，大量處理得到小尺寸的發(fā)光粉。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于制備得到納米鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的報(bào)道很少。專利200710099432. 2和專利申請(qǐng)201010154281. 8都公開了制備納米鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的方法，但是這兩種方法存在明顯的不足首先，制備的過(guò)程繁瑣復(fù)雜；其次，這兩種方法只限于實(shí)驗(yàn)室制備少量的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，難以推廣到工業(yè)化的批量生產(chǎn)；再次，制備得到的發(fā)光粉的發(fā)光效果遠(yuǎn)不如商品化的鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的發(fā)光效果。目前，通過(guò)處理商品化的鋁酸鹽而制備得到小尺寸的長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的研究還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法。本發(fā)明的另一目的在于提供上述小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法，包括以下步驟將鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉與有機(jī)溶劑按質(zhì)量比1:5 30混合并充分?jǐn)嚢瑁暦稚⒑蟮玫綉覞嵋?；將上述懸濁液?0 280°C烘烤8 96小時(shí)后冷卻至室溫，離心除去反應(yīng)殘液，取固體，經(jīng)洗滌后進(jìn)行真空干燥，得到小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉；所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉指的是粒徑為I 5 μ m的鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉；所述的鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉與所述的有機(jī)溶劑優(yōu)選按質(zhì)量比1:10 20混合；所述的鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉優(yōu)選為堿土正鋁酸鹽或堿土多鋁酸鹽中的一種；所述的鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉更優(yōu)選為堿土正鋁酸鹽；
所述的堿土正鋁酸鹽的化學(xué)通式為MAl2O4 = Eu2+, Re3+ ；M為Ca、Sr或Ba中的一種，優(yōu)選為Sr ；Re為稀土 ；Eu2+作為激活劑使用；Re3+作為輔助激活劑使用，優(yōu)選為Dy3+或Nd3+中的一種；Re3+更優(yōu)選為Dy3+ ；所述的堿土多鋁酸鹽的化學(xué)式為Sr4Al14025:Eu2+，Dy3+ ；Eu2+作為激活劑使用；Dy3+作為輔助激活劑使用；所述的有機(jī)溶劑為極性溶劑、非極性溶劑或混合有機(jī)溶劑，優(yōu)選為甲苯、正己烷+乙酸乙酯、乙醇、丙醇、戊醇或己醇中的一種；所述的正己烷+乙酸乙酯優(yōu)選為正己烷與乙酸乙酯按體積比1:1混合得到；
所述的攪拌的時(shí)間優(yōu)選為I 8小時(shí)；更優(yōu)選為3小時(shí)；所述的超聲分散的時(shí)間優(yōu)選為10 30分鐘；更優(yōu)選為20分鐘；所述的烘烤優(yōu)選采用以下方法進(jìn)行將懸濁液放入高壓反應(yīng)釜中，密封后置于烘箱中進(jìn)行烘烤；所述的高壓反應(yīng)釜優(yōu)選為以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高溫反應(yīng)釜；所述的烘烤的條件優(yōu)選為于160 200°C烘烤12 48小時(shí)；所述的洗滌優(yōu)選為使用無(wú)水乙醇進(jìn)行洗滌；所述的洗滌的次數(shù)優(yōu)選為3 5次；更優(yōu)選為3次；所述的真空干燥的條件優(yōu)選為于60°C 80°C真空干燥6 24小時(shí)；更優(yōu)選為于60°C真空干燥12小時(shí)。所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法可應(yīng)用于鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)中。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果(I)本發(fā)明采用不同的有機(jī)溶劑和溫度，通過(guò)溶劑熱處理方法，可將50 70 μ m的商品化鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的尺寸調(diào)控至I 5μπι，同時(shí)保證發(fā)光效果幾乎不受到影響，拓寬了鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的應(yīng)用領(lǐng)域，并且改善了發(fā)光材料的使用效果。(2)本發(fā)明提供的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法簡(jiǎn)單，操作方便，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用推廣前景。


圖I是鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的X射線衍射花樣圖；其中(O)是未經(jīng)過(guò)溶劑熱處理的商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的X射線衍射花樣圖，Ca)是實(shí)施例I鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的X射線衍射花樣圖，(b)是實(shí)施例2鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的X射線衍射花樣圖，(c)是實(shí)施例3鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的X射線衍射花樣圖，(d)是實(shí)施例4鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的X射線衍射花樣圖，Ce)是實(shí)施例5鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的X射線衍射花樣圖，Cf)是實(shí)施例6鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的X射線衍射花樣圖。圖2是未經(jīng)過(guò)溶劑熱處理的商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的掃描電子顯微鏡圖。圖3是經(jīng)過(guò)溶劑熱處理得到鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的掃描電子顯微鏡圖，其中a是實(shí)施例I鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的掃描電子顯微鏡圖，b為實(shí)施例2鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的掃描電子顯微鏡圖，c為實(shí)施例3鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的掃描電子顯微鏡圖，d為實(shí)施例4鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的掃描電子顯微鏡圖，e為實(shí)施例5鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的掃描電子顯微鏡圖，f為實(shí)施例6鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的掃描電子顯微鏡圖。圖4是鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的激發(fā)光譜圖，其中(O)為未經(jīng)過(guò)溶劑熱處理的商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的激發(fā)光譜圖，(a)是實(shí)施例I鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的激發(fā)光譜圖，(C)是實(shí)施例3鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的激發(fā)光譜圖。圖5是鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的發(fā)射光譜圖，其中(O)為未經(jīng)過(guò)溶劑熱處理的商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的發(fā)射光譜圖，(a)是實(shí)施例I鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的發(fā)射光譜圖，(C)是實(shí)施例3鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的發(fā)射光譜圖。圖6是鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的余輝衰減曲線圖，其中(O)為未經(jīng)過(guò)溶劑熱處理的商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的余輝衰減曲線圖，Ca)是實(shí)施例I鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的余輝衰減曲線圖，(C)是實(shí)施例3鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的余輝衰減曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。實(shí)施例I將Ig市售鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉SrAl2O4: Eu2+，Dy3+與IOg甲苯混合，持續(xù)攪拌3小時(shí)后連續(xù)超聲(型號(hào)SCQ-5201，上海聲彥超聲波儀器有限公司。)20分鐘得懸濁液；將上述懸濁液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高溫反應(yīng)釜內(nèi)，密封后置于烘箱中，180°C烘烤24小時(shí)；取出高溫反應(yīng)釜，冷卻至室溫，離心除去反應(yīng)殘液，取固體，用無(wú)水乙醇洗滌3次，再放入真空干燥箱中60°C干燥12小時(shí)，得到小尺寸鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。實(shí)施例2將Ig市售鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉SrAl2O4 = Eu2+, Dy3+與20g正己烷+乙酸乙酯混合溶劑(正己烷與乙酸乙酯按體積比1:1混合。)混合，持續(xù)攪拌3小時(shí)后連續(xù)超聲(型號(hào)同例I。)20分鐘得懸濁液；將上述懸濁液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高溫反應(yīng)釜內(nèi)，密封后置于烘箱中，160°C烘烤12小時(shí)；取出高溫反應(yīng)釜，冷卻至室溫，離心除去反應(yīng)殘液，取固體，用無(wú)水乙醇洗滌3次，再放入真空干燥箱中60°C干燥12小時(shí)，得到小尺寸鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。實(shí)施例3將Ig市售鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉SrAl2O4: Eu2+，Dy3+與15g乙醇混合，持續(xù)攪拌3小時(shí)后連續(xù)超聲(型號(hào)同例I。)20分鐘得懸濁液；將上述懸濁液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高溫反應(yīng)釜內(nèi)，密封后置于烘箱中，160°C烘烤36小時(shí)；取出高溫反應(yīng)釜，冷卻至室溫，離心除去反應(yīng)殘液，取固體，用無(wú)水乙醇洗滌3次，再放入真空干燥箱中60°C干燥12小時(shí)，得到小尺寸鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。實(shí)施例4將Ig市售鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉SrAl2O4: Eu2+，Dy3+與20g丙醇混合，持續(xù)攪拌3小時(shí)后連續(xù)超聲(型號(hào)同例I。)20分鐘得懸濁液；將上述懸濁液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高溫反應(yīng)釜內(nèi)，密封后置于烘箱中，160°C烘烤12小時(shí)；取出高溫反應(yīng)釜，冷卻至室溫，離心除去反應(yīng)殘液，取固體，用無(wú)水乙醇洗滌3次，再放入真空干燥箱中60°C干燥12小時(shí)，得到小尺寸鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。實(shí)施例5
將Ig市售鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉SrAl2O4: Eu2+，Dy3+與20g戊醇混合，持續(xù)攪拌3小時(shí)后連續(xù)超聲(型號(hào)同例I。)20分鐘得懸濁液；將上述懸濁液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高溫反應(yīng)釜內(nèi)，密封后置于烘箱中，160°C烘烤24小時(shí)；取出高溫反應(yīng)釜，冷卻至室溫，離心除去反應(yīng)殘液，取固體，用無(wú)水乙醇洗滌3次，再放入真空干燥箱中60°C干燥12小時(shí)，得到小尺寸鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。實(shí)施例6將Ig市售鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉SrAl2O4: Eu2+，Dy3+與20g己醇混合，持續(xù)攪拌3小時(shí)后連續(xù)超聲(型號(hào)同例I。)20分鐘得懸濁液；將上述懸濁液移入以聚四氟乙烯為內(nèi)襯的高溫反應(yīng)釜內(nèi)，密封后置于烘箱中，200°C烘烤48小時(shí)；取出高溫反應(yīng)釜，冷卻至室溫，離心除去反應(yīng)殘液，取固體，用無(wú)水乙醇洗滌3次，再放入真空干燥箱中60°C干燥12小時(shí)，得到小尺寸鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。效果實(shí)施例 (I) X射線衍射檢測(cè)通過(guò)對(duì)未經(jīng)過(guò)溶劑熱處理的商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉、實(shí)施例I 6制備的鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉進(jìn)行X射線衍射檢測(cè)，結(jié)果如圖I所示。從圖I可以看出溶劑熱處理前后鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的X射線衍射花樣沒有變化，即產(chǎn)品的物相沒
有變化。(2)掃描電子顯微鏡檢測(cè)通過(guò)對(duì)未經(jīng)過(guò)溶劑熱處理的商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉、實(shí)施例I 6制備的鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉進(jìn)行掃描電子顯微鏡檢測(cè)，結(jié)果如圖2、3所示。從圖中可以看出商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的粒徑為50 70 μ m，經(jīng)溶劑熱處理前后鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的粒徑為I 5 μ m。(3)激發(fā)光譜檢測(cè)對(duì)未經(jīng)過(guò)溶劑熱處理的商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉、實(shí)施例I和實(shí)施例3制備的鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉進(jìn)行激發(fā)光譜檢測(cè)，結(jié)果如圖4所示。(4)發(fā)射光譜檢測(cè)對(duì)未經(jīng)過(guò)溶劑熱處理的商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉、實(shí)施例I和實(shí)施例3制備的鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉進(jìn)行發(fā)射光譜檢測(cè)，結(jié)果如圖5所示。(5)余輝衰減曲線檢測(cè)對(duì)未經(jīng)過(guò)溶劑熱處理的商品化鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉、實(shí)施例I和實(shí)施例3制備的鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉進(jìn)行余輝衰減曲線檢測(cè)，結(jié)果如圖6所示。從圖I 6可以看出，溶劑熱處理前后的鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的發(fā)光性能沒有受到影響。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法，其特征在于包括以下步驟將鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉與有機(jī)溶劑按質(zhì)量比1:5 30混合并充分?jǐn)嚢?，超聲分散后得到懸濁液；將上述懸濁液?0 280°C烘烤8 96小時(shí)后冷卻至室溫，離心除去反應(yīng)殘液，取固體，經(jīng)洗滌后進(jìn)行真空干燥，得到小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉； 所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉指的是粒徑為I 5 y m的鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法，其特征在于所述的鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉為堿土正鋁酸鹽或堿土多鋁酸鹽中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法，其特征在于所述的堿土正鋁酸鹽的化學(xué)通式為MAl2O4: Eu2+，Re3+ ;M為Ca、Sr或Ba中的一種；Re為稀土 ；Re3+為Dy3+或Nd3+中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法，其特征在于所述的堿土多鋁酸鹽的化學(xué)式為Sr4Al14O25:Eu2+，Dy3+。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑為極性溶劑、非極性溶劑或混合有機(jī)溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)溶劑為甲苯、正己烷+乙酸乙酯、乙醇、丙醇、戊醇或己醇中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法，其特征在于所述的攪拌的時(shí)間為I 8小時(shí)； 所述的超聲分散的時(shí)間為10 30分鐘； 所述的洗滌的溶劑為無(wú)水乙醇； 所述的洗滌的次數(shù)為3 5次； 所述的烘烤采用以下方法進(jìn)行將懸濁液放入高壓反應(yīng)釜中，密封后置于烘箱中進(jìn)行烘烤。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法，其特征在于所述的真空干燥的條件為于60 80°C真空干燥6 24小時(shí)。
9.權(quán)利要求I 8任一項(xiàng)所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法的應(yīng)用，其特征在于所述的小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法在鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光材料工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)中得到應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的制備方法及其應(yīng)用。該方法將質(zhì)量比為1:5～30的商品化鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉與有機(jī)溶劑混合并充分?jǐn)嚢?，超聲分散后得懸濁液；將上述懸濁液進(jìn)行烘烤后冷卻至室溫，離心除去反應(yīng)殘夜，所得固體經(jīng)洗滌后進(jìn)行真空干燥，得到小尺寸鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉。本發(fā)明通過(guò)溶劑熱處理方法，可將50～70μm的商品化鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的尺寸調(diào)控至1～5μm，同時(shí)保證發(fā)光效果幾乎不受到影響，拓寬了鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的應(yīng)用領(lǐng)域，并且改善了發(fā)光材料的使用效果。本發(fā)明提供的鋁酸鹽長(zhǎng)余輝發(fā)光粉的尺寸調(diào)控方法簡(jiǎn)單，操作方便，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用推廣前景。
文檔編號(hào)C09K11/64GK102807860SQ20121015729
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者薛志萍, 劉應(yīng)亮, 鄧蘇青 申請(qǐng)人:暨南大學(xué)