Люминесцентный материал



Владельцы патента RU 2657906:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Байкальский институт природопользования Сибирского отделения Российской Академии наук (БИП СО РАН) (RU)

Изобретение относится к материалам квантовой электроники, интегральной оптики и может быть использовано для производства светоизлучающих диодов белого свечения, сцинтилляторов, сенсоров, для отображения знаковой, графической и телевизионной информации. Люминесцентный материал состава Li3BaSrGd3-3xEu3x(WO4)3(MoO4)5, где 0,017≤x≤0,05, получен из оксидов лития, бария, стронция, гадолиния, европия, молибдена и вольфрама при следующем соотношении указанных компонентов (масс. %): Li2O 1,98-2,06; ВаО 6,77-6,85; SrO 4,58-4,63; Gd2O3 22,98-23,16; Eu2O3 0,27-0,85; WO3 30,73-30,79; MoO3 - остальное. Изобретение обеспечивает увеличение интенсивности люминесценции иона европия на длине электронного перехода 5D0→7F2. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к материалам квантовой электроники, интегральной оптики и может быть применено для производства светоизлучающих диодов белого свечения, сцинтилляторов, в индикаторной технике для отображения знаковой, графической и телевизионной информации.

Цель изобретения - увеличение интенсивности люминесценции иона европия на длине электронного перехода 5D0→7F2.

Поставленная цель достигается тем, что люминесцентный материал состоит из нового молибдата состава Li3BaSrCd3-3xEu3x(WO4)3(MoO4)5, со слоистой шеелитоподобной структурой, легированного ионами Eu3+. Люминесцентный материал имеет формулу Li3BaSrGd3-3xEu3x(WO4)3(MoO4)5, где (0.017≤х≤0.05).

Аналогами предлагаемою люминесцентного материала являются люминофоры на основе двойных молибдатов [1, 2], имеющих шеелитонодобную структуру (1. Соколов В.В., Усков Е.М. Яркий красный люминофор с высокой цветопередачей на основе соединения NaY1-xEux(MoO4)2. Химия в интересах устойчивого развития. 2000. Т. 8. №1. С.281-284. 2. Золотова Е.С., Рахманова М.И., Соколов В.В., Усков Е.М. Влияние висмута и кальция на интенсивность люминесценции люминофора NaY1-xEuxMoO4)2. Журнал неорганические материалы. 2011. Т. 47. №11. С.1368-1371).

Недостатком этих люминесцентных материалов является относительно низкая интенсивность люминесценции ионов Eu3+ за счет концентрационного тушения, а также низкий коэффициент преобразования световой энергии.

Наиболее близким по качественному составу к люминесцентному материалу по изобретению - прототипом является люминесцентный материал на основе тройного молибдата Li3BaSrGd3(MoO4)8, легированною 6-12 ат. % европия [3], (3. Кожевникова Н.М., Батуева С.Ю. Люминесцентный материал. Патент РФ №2593638 от 10.08.2016 г., Бюл. №22). В пересчете на оксиды состав люминесцентного материала соответствует, масс. %: Li2O 5.55-5.68, ВаО 7.68-7.75, SrO 7.39-7.44, Gd2O3 27.23-27.59, Eu2O3 0.32-0.68, MoO3 - остальное.

Недостатком этого материала является невысокая интенсивность люминесценции Eu3+, низкий энергосъем вследствие концентрационного тушения.

Увеличение интенсивности люминесценции иона еропия на длине электронного перехода 5D0→7F2 достигается тем, что люминесцентный материал, содержащий оксиды лития, бария, гадолиния, европия, молибдена, дополнительно содержит оксид вольфрама, образуя при этом материал состава Li3BaSrGd3-3xEu3x(WO4)3(MoO4)5, где (0.017≤x≤0.05), в пересчете на оксиды состав люминесцентного материала соответствует, масс. %: Li2O 1.98-2.06, ВаО 6.77-6.85, SrO 4.58-4.63, Gd2O3 22.98-23.16, Eu2O3 0.27-0.85, WO3 - 30.73-30.79, MoO3 - остальное.

Соотношения заявляемых составов обусловлены областью фазовой однородности молибдата Li3BaSrGd3-3xEu3x(WO4)3(MoO4)5)8, образующегося в системе Li2O-ВаО-СаО-Gd2O3-Eu2O3-WO3-MoO3.

Люминесцентный материал Li3BaSrGd3-3xEu3x(WO4)3(MoO4)5, легированный Eu3+, (0.017≤x≤0.5), кристаллизуется в слоистой шеелитоподобной структуре, принадлежит к структурному типу моноклинно искаженного шеелита, нр. гр. С2/с, изоструктурен Li3Ba2R3(MoO4)8, R - La, Gd, Y, Lu. В структуре Li3BaSrGd3-xEux (WO4)3(MoO4)5, легированном Eu3+, реализуются сотоподобные слои из R-восьмивершинников, к обеим сторонам слоя присоединяются Mo-тетраэдры через общие кислородные вершины. Атомы лития занимают различные кристаллографические позиции, треть атомов лития статистически располагается по позициям редкоземельного элемента с к.ч. =8. Оставшиеся 2/3 атомов лития локализованы в частной позиции на оси второго порядка с октаэдрической координацией по кислороду [3]. Атомы Ba и Sr имеют координацию 10 и находятся между слоями, образованными полиэдрами Mo и РЗЭ. Кристаллохимическая формула соединения записана в виде: Li2(Ba0.43Sr0.42R0.15)2(R0.675Ba0.039Sr0.036Li0.25)4(WO4)3(MoO4)5.

Пример 1. Шихту состава, масс. %: Li2O - 1.98, ВаО - 6.85, SrO - 4.63, Gb2O3 - 23.16, Eu2O3 - 0.27, WO3 - 30.79, MoO3 - остальное, гомогенизируют путем многократного перетирания в агатовой ступке со спиртом и проводят двухступенчатый отжиг при 550-600°C в течение 40-45 ч и 700-750°C в течение 70-75 ч. Полученное люминесцентное вещество имеет интенсивность люминесценции иона европия на длине электронного перехода 5D0→7F2 в 1.75 раз выше, чем прототип, и в 1.67 раз выше, чем промышленный люминофор К-77 (Y2O3:Eu3+ 1 ат. %), что показано в таблице.

Пример 2. Шихту состава, масс. %: Li2O - 2.06, ВаО - 6.77, SrO - 4.58, Gd2O3 - 22.98, Eu2O3 - 0.56, WO3 - 30.73, MoO3 – остальное, готовили но технологии, описанной в примере 1. Полученный люминесцентный материал имеет интенсивность люминесценции иона европия на длине волны электронного перехода 5D0→7F2 в 1.95 раза выше, чем прототип и в 1.85 раза выше, чем промышленный люминофор К-77 Y2O3:Eu3+ (1 ат. %). Результаты измерений интенсивности люминесценции Eu3+ приведены в таблице.

Пример 3. Шихту состава, масс. %: Li2O - 2.04, ВаО - 6.81, SrO - 4.61, Gd2O3 - 23.09, Eu2O3 - 0.85, WO3 - 30.76, MoO3 - остальное, готовили по технологии, описанной в примере 1. Полученный люминесцентный материал имеет интенсивность люминесценции на длине волны электронного перехода 5D0→7F2 в 2.05 раза выше, чем прототип, и в 1.97 раза выше, чем промышленный люминофор К-77 Y2O3:Eu3+ (1 ат. %). Результаты измерений интенсивности люминесценции Eu3+ приведены в таблице.

Уменьшение содержания оксида лития ниже 1.98 масс. % приводит к нарушению однородности люминесцентного вещества и ухудшает его оптическое качество. Увеличение содержания оксидов гадолиния и оксидов бария, стронция выше 23.16 и 6.85, 4.63 масс. % соответственно способствует образованию второй фазы Gd2(MoO4)3 или BaMoO4, SrMoO4, что приводит к многофазности люминесцентного вещества и ухудшает его оптическое качество.

Как следует из полученных результатов техническим результатом изобретения является повышение интенсивности люминесценции ионов европия на длине волны электронного перехода 5D0→7F2. В интервале 5-15 мол.% Eu3+ интенсивность люминесценции люминесцентного вещества состава Li3BaSrGd3-xEux(WO4)3(MoO4)5, где (0.017≤х≤0.05), превышает интенсивность промышленного люминофора К-77 и прототипа. Сравнительные характеристики заявляемых составов

Примечание: источник возбуждения - ксеноновая лампа высокого давления ДкСШ 150-1М. Измерение интенсивности люминесценции проведено на длине волны 616 нм электронного перехода 5D0→7F2.

Iотн* соответствует интенсивности люминесцентного материала относительно промышленного люминофора К-77, вторая цифра в столбце Iотн соответствует интенсивности люминесцентного материала относительно прототипа.

Люминесцентный материал состава Li3BaSrGd3-3xEu3x(WO4)3(MoO4)5, где 0,017≤x≤0,05, полученный из оксидов - лития LiO2, бария ВаО, стронция SrO, гадолиния Gd2O3, европия Eu2O3, молибдена MoO3, отличающийся тем, что дополнительно содержит оксид вольфрама WO3 при следующем соотношении компонентов (масс. %):

Li2O 1,98-2,06
ВаО 6,77-6,85
SrO 4,58-4,63
Gd2O3 22,98-23,16
Eu2O3 0,27-0,85
WO3 30,73-30,79
MoO3 остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение модет быть использовано в светоизлучающих диодах. Люминофор, излучающий желто-оранжевый свет, имеет общую формулу Sr9-a-b-xMaMg1,5+b(PO4)7:xEu2+, где M - Ca и/или Ba; 0,001≤x≤0,9; 0≤a≤1,0; 0≤b≤2,3.

Изобретение может быть использовано для обнаружении гамма-фотонов, а также в медицинских устройствах, содержащих детекторы гамма-фотонов, например в системах визуализации позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).

Изобретение относится к области радиоэкологического мониторинга и дозиметрии рентгеновского и гамма-излучения и может быть использовано в персональных и аварийных дозиметрах для определения дозозатрат персонала рентгеновских кабинетов, мобильных комплексов радиационного контроля, зон с повышенным радиационным фоном, территорий хвостохранилищ отработанных радиоактивных материалов и отходов.

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при получении люминофоров. Сначала готовят исходную смесь, включающую стехиометрические количества предварительно прокаленных при температуре 900-910°С оксидов лантана и неодима, содержащих примесь гольмия, и предварительно прокаленных при температуре 640-650°С оксида германия и карбоната натрия, взятого с избытком 25-30 мас.%.

Изобретение относится к материалам дозиметрии ионизирующих излучений и может быть использовано в приборах регистрации излучений в окружающей среде, в радиологических исследованиях пищевых продуктов.
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении люминесцентных ламп, светоизлучающих диодов, плазменных дисплейных панелей, электронно-лучевых трубок и медицинских приборов для лечения онкозаболеваний методом фотодинамической терапии.

Изобретение относится к сцинтилляционным неорганическим оксидным монокристаллам со структурой граната, предназначенным для датчиков ионизирующего излучения в задачах медицинской диагностики, экологического мониторинга, неразрушающего контроля и разведке полезных ископаемых, экспериментальной физике, устройствах для измерения в космосе.

Изобретение может быть использовано в светодиодах. Смешивают гидроксиды иттрия, церия, галлия и алюминия.

Изобретение относится к новому люминесцентному веществу, которое может быть использовано в качестве активных сред низкопороговых твердотельных лазеров инфракрасного диапазона с оптической накачкой, в устройствах информатики и лазерной техники для отображения знаковой, графической и телевизионной информации, в качестве сцинтилляторов.

Изобретение может быть использовано при изготовлении светящихся красок, дорожной разметки, эвакуационных знаков. Реакционную смесь готовят путем механического перемешивания в планетарной мельнице в течение 20 минут порошков пероксида стронция, оксида диспрозия(III), оксида европия(III), оксида алюминия и металлического алюминия.

Изобретение модет быть использовано в светоизлучающих диодах. Люминофор, излучающий желто-оранжевый свет, имеет общую формулу Sr9-a-b-xMaMg1,5+b(PO4)7:xEu2+, где M - Ca и/или Ba; 0,001≤x≤0,9; 0≤a≤1,0; 0≤b≤2,3.

Изобретение может быть использовано для обнаружении гамма-фотонов, а также в медицинских устройствах, содержащих детекторы гамма-фотонов, например в системах визуализации позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).

Изобретение относится к области радиоэкологического мониторинга и дозиметрии рентгеновского и гамма-излучения и может быть использовано в персональных и аварийных дозиметрах для определения дозозатрат персонала рентгеновских кабинетов, мобильных комплексов радиационного контроля, зон с повышенным радиационным фоном, территорий хвостохранилищ отработанных радиоактивных материалов и отходов.

Изобретение относится к неорганической химии и может быть использовано при получении люминофоров. Сначала готовят исходную смесь, включающую стехиометрические количества предварительно прокаленных при температуре 900-910°С оксидов лантана и неодима, содержащих примесь гольмия, и предварительно прокаленных при температуре 640-650°С оксида германия и карбоната натрия, взятого с избытком 25-30 мас.%.

Изобретение относится к материалам дозиметрии ионизирующих излучений и может быть использовано в приборах регистрации излучений в окружающей среде, в радиологических исследованиях пищевых продуктов.
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении люминесцентных ламп, светоизлучающих диодов, плазменных дисплейных панелей, электронно-лучевых трубок и медицинских приборов для лечения онкозаболеваний методом фотодинамической терапии.

Изобретение относится к композиционной частице для применения в маркировке, пригодной для идентификации/установления подлинности изделия. Частица содержит по меньшей мере одну суперпарамагнитную часть и по меньшей мере одну термолюминесцентную часть.

Изобретение относится к сцинтилляционным неорганическим оксидным монокристаллам со структурой граната, предназначенным для датчиков ионизирующего излучения в задачах медицинской диагностики, экологического мониторинга, неразрушающего контроля и разведке полезных ископаемых, экспериментальной физике, устройствах для измерения в космосе.
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для создания результирующего белого света в светодиодах. В вакуумно-газовом перчаточном боксе смешивают путем многократного просева в нейтральной атмосфере исходные сухие порошки: нитрид кальция Са3N2, нитрид стронция Sr3N2, нитрид алюминия AlN, нитрид кремния Si3N4 и фторид европия в стехиометрическом соотношении для получения состава с общей формулой Ca1-x-ySrxEuyAlSiN3, где х=0,68-0,97; у=0,0009-0,027.

Изобретение может быть использовано в светодиодах. Смешивают гидроксиды иттрия, церия, галлия и алюминия.

Изобретение относится к композиционной частице для применения в маркировке, пригодной для идентификации/установления подлинности изделия. Частица содержит по меньшей мере одну суперпарамагнитную часть и по меньшей мере одну термолюминесцентную часть.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2017-01-09 2018-06-21T10:12:26
Наверх