中國科學(xué)院長春應(yīng)化所研究員石春山課題組發(fā)明了“稀土發(fā)光材料制備方法”。該方法不僅體系新穎,制備工藝簡便,易于操作,而且提高了發(fā)光材料的發(fā)光性能和制燈后的使用壽命,還為探尋新的發(fā)光材料及其應(yīng)用拓寬了領(lǐng)域。
據(jù)了解,稀土三基色發(fā)光材料,尤其是燈用材料,具有發(fā)光效率高、壽命長、顯色性好等優(yōu)點(diǎn),在照明和顯示領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用。而迄今為止,稀土三基色發(fā)光材料及其制備方法一直以摻雜三價(jià)銪離子的氧化釔作為紅粉、以三價(jià)鋱離子和三價(jià)鈰離子共摻雜的多鋁酸鎂作為綠粉、以二價(jià)銪離子摻雜的多鋁鎂酸鋇作為藍(lán)粉。制備發(fā)光材料時(shí),將三種材料按比例研混后高溫灼燒,產(chǎn)物再經(jīng)過科學(xué)后處理,最后得到實(shí)用的稀土三基色熒光粉。不同的制備方法往往會(huì)影響材料的發(fā)光性能和燈的使用壽命。
石春山課題組于1994年就提出“電子構(gòu)型具有一定特征的一對三價(jià)稀土離子之間存在共軛效應(yīng),在某些體系中可實(shí)現(xiàn)電子轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生價(jià)態(tài)異常變化”的論述。隨后,國內(nèi)外相繼有多篇文獻(xiàn)報(bào)道驗(yàn)證或運(yùn)用了這一理論。
在之后的研究工作中,石春山課題組將這一基礎(chǔ)研究成果具體應(yīng)用于稀土發(fā)光材料的制備中,發(fā)明出一類新的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的稀土三基色發(fā)光材料及其制備方法。通過將激活劑與基質(zhì)化合物研混后,在空氣中直接高溫灼燒,得到一類單基雙摻稀土三基色發(fā)光材料。
實(shí)踐證明,該項(xiàng)發(fā)明提供的一類新稀土三基色發(fā)光材料都是一種基質(zhì),可避免多基質(zhì)相互作用引起的光學(xué)能量損耗;該項(xiàng)發(fā)明提供的制備方法,不需要采用任何還原劑,產(chǎn)生藍(lán)光發(fā)射的二價(jià)銪離子,是在合成過程中由摻入的三價(jià)銪離子與摻入的三價(jià)鋱離子之間產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移形成的,即三價(jià)鋱離子失去一個(gè)電子,部分地氧化成不發(fā)光的四價(jià)鋱離子,而三價(jià)銪離子得到一個(gè)電子,部分地還原成發(fā)藍(lán)光的二價(jià)銪離子。這樣,在發(fā)光材料中就有發(fā)紅光的三價(jià)銪離子、發(fā)綠光的三價(jià)鋱離子、發(fā)藍(lán)光的二價(jià)銪離子和不發(fā)光的四價(jià)鋱離子四種稀土離子共存,紫外光激發(fā)下發(fā)射的紅、綠、藍(lán)三基色光復(fù)合成白色光發(fā)出。該項(xiàng)發(fā)明提供的制備方法,省去了特定的還原工藝過程。因此,該發(fā)明簡化和凈化了流程,方便了操作。
目前,該項(xiàng)發(fā)明的原理和相關(guān)技術(shù)已擴(kuò)展到硫氧化物以及多孔材料,為探尋新的發(fā)光材料及其應(yīng)用拓寬了領(lǐng)域。該發(fā)明日前獲得美國商標(biāo)專利局授權(quán)。
據(jù)了解,稀土三基色發(fā)光材料,尤其是燈用材料,具有發(fā)光效率高、壽命長、顯色性好等優(yōu)點(diǎn),在照明和顯示領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用。而迄今為止,稀土三基色發(fā)光材料及其制備方法一直以摻雜三價(jià)銪離子的氧化釔作為紅粉、以三價(jià)鋱離子和三價(jià)鈰離子共摻雜的多鋁酸鎂作為綠粉、以二價(jià)銪離子摻雜的多鋁鎂酸鋇作為藍(lán)粉。制備發(fā)光材料時(shí),將三種材料按比例研混后高溫灼燒,產(chǎn)物再經(jīng)過科學(xué)后處理,最后得到實(shí)用的稀土三基色熒光粉。不同的制備方法往往會(huì)影響材料的發(fā)光性能和燈的使用壽命。
石春山課題組于1994年就提出“電子構(gòu)型具有一定特征的一對三價(jià)稀土離子之間存在共軛效應(yīng),在某些體系中可實(shí)現(xiàn)電子轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生價(jià)態(tài)異常變化”的論述。隨后,國內(nèi)外相繼有多篇文獻(xiàn)報(bào)道驗(yàn)證或運(yùn)用了這一理論。
在之后的研究工作中,石春山課題組將這一基礎(chǔ)研究成果具體應(yīng)用于稀土發(fā)光材料的制備中,發(fā)明出一類新的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的稀土三基色發(fā)光材料及其制備方法。通過將激活劑與基質(zhì)化合物研混后,在空氣中直接高溫灼燒,得到一類單基雙摻稀土三基色發(fā)光材料。
實(shí)踐證明,該項(xiàng)發(fā)明提供的一類新稀土三基色發(fā)光材料都是一種基質(zhì),可避免多基質(zhì)相互作用引起的光學(xué)能量損耗;該項(xiàng)發(fā)明提供的制備方法,不需要采用任何還原劑,產(chǎn)生藍(lán)光發(fā)射的二價(jià)銪離子,是在合成過程中由摻入的三價(jià)銪離子與摻入的三價(jià)鋱離子之間產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移形成的,即三價(jià)鋱離子失去一個(gè)電子,部分地氧化成不發(fā)光的四價(jià)鋱離子,而三價(jià)銪離子得到一個(gè)電子,部分地還原成發(fā)藍(lán)光的二價(jià)銪離子。這樣,在發(fā)光材料中就有發(fā)紅光的三價(jià)銪離子、發(fā)綠光的三價(jià)鋱離子、發(fā)藍(lán)光的二價(jià)銪離子和不發(fā)光的四價(jià)鋱離子四種稀土離子共存,紫外光激發(fā)下發(fā)射的紅、綠、藍(lán)三基色光復(fù)合成白色光發(fā)出。該項(xiàng)發(fā)明提供的制備方法,省去了特定的還原工藝過程。因此,該發(fā)明簡化和凈化了流程,方便了操作。
目前,該項(xiàng)發(fā)明的原理和相關(guān)技術(shù)已擴(kuò)展到硫氧化物以及多孔材料,為探尋新的發(fā)光材料及其應(yīng)用拓寬了領(lǐng)域。該發(fā)明日前獲得美國商標(biāo)專利局授權(quán)。