本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)光致變色材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種磷酸鹽可逆光致變色材料及其制備方法。
背景技術(shù):
光致變色是指一種材料在受到某種電磁波的輻照后,引起其吸收光譜發(fā)生了變化,產(chǎn)生變色現(xiàn)象,而經(jīng)過(guò)另一種波長(zhǎng)的電磁波再次輻照后(或加熱作用下),又能夠恢復(fù)到原本的顏色的變化過(guò)程。正是由于這種顏色的可逆轉(zhuǎn)變特性,使得這種對(duì)光具有敏感特性的材料在眾多領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景:如防護(hù)偽裝,裝飾、光信息存儲(chǔ)與記錄、光調(diào)制和光開(kāi)關(guān)、感應(yīng)器、記憶元件、光致變色鍍膜玻璃、涂料工業(yè)、紡織品、自顯影全息記錄照相以及輻射計(jì)量等領(lǐng)域。
光致變色材料分為有機(jī)光致變色材料與無(wú)機(jī)光致變色材料。其中,有機(jī)光致變色材料具有一些自身固有的缺陷,如穩(wěn)定性差、抗氧化性能差、變色性能對(duì)介質(zhì)有較強(qiáng)的依賴性等;無(wú)機(jī)光致變色材料具有較高的穩(wěn)定性和良好的抗疲勞性能。
遺憾的是,相對(duì)于有機(jī)光致變色材料的快速發(fā)展和到目前為止已經(jīng)取得的豐碩成果而言,對(duì)于無(wú)機(jī)光致變色材料的研究非常有限,其發(fā)展速度十分緩慢,尚處于初期研究階段,并且中國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)于該類材料的研究甚少,這些問(wèn)題在很大程度上限制了無(wú)機(jī)光致變色材料從研究到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。
到目前為止,已經(jīng)報(bào)道的關(guān)于磷酸鹽基的無(wú)機(jī)光致變色材料有Sr3(Y,Gd)Na(PO4)3F:Eu2+(申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410622062的中國(guó)專利)、Sr3YNa(PO4)3F:Eu2+(J.Mater.Chem.C,Vol.3(36),9435-9443,2015)與Ba5(PO4)3Cl:Eu2+,Y3+(J.Photochem.Photobiol A,Vol.251,100,2013)。但這些磷酸鹽基的無(wú)機(jī)光致變色材料基體成分中均含有鹵素成分。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種不含鹵素的磷酸鹽可逆光致變色材料及其制備方法。
本發(fā)明提供了一種磷酸鹽可逆光致變色材料,如式(I)所示:
Sr9-x-yRe1(1-z)(PO4)7:xEu2+,yMn2+,zRe23+(I);
其中,Re1為稀土元素Y或Lu;
Re2為稀土元素,且Re1與Re2不同時(shí)為同一種元素;
x為Eu2+的摻雜摩爾量,0<x≤0.1;
y為Mn2+的摻雜摩爾量,0<y≤2;
z為Re2的摻雜摩爾量,0≤z≤0.02。
優(yōu)選的,所述Re2選自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb與Lu中的一種。
本發(fā)明還提供了一種磷酸鹽可逆光致變色材料的制備方法,包括:
將Sr化合物、含Re1化合物、含磷化物、含Eu化合物、含Mn化合物與含Re2化合物混合,進(jìn)行預(yù)燒,然后在弱還原氣氛中進(jìn)行焙燒,得到磷酸鹽可逆光致變色材料;
Re1為稀土元素Y或Lu其中的一種;
Re2為稀土元素,且Re1與Re2不同時(shí)為同一種元素;
所述Sr化合物、含Re1化合物、含Eu化合物、含Mn化合物與含Re2化合物中Sr、Re1、Eu、Mn與Re2的摩爾比為(9-x-y):(1-z):x:y:z;0<x≤0.1;0<y≤2;0≤z≤0.02。
優(yōu)選的,所述含Sr化合物選自Sr的碳酸鹽、Sr的硝酸鹽與Sr的氧化物中的一種或多種;
所述含Re1化合物選自Re1的氧化物和/或Re1的硝酸鹽;
所述含磷化合物選自磷酸氫二銨和/或磷酸二氫銨;
所述含Eu化合物選自Eu的氧化物或Eu的硝酸鹽;
所述含Mn化合物選自Mn的碳酸鹽、Mn的草酸鹽、Mn的氧化物與Mn的硝酸鹽中的一種或多種;
所述含Re2化合物選自Re2的氧化物和/或Re2的硝酸鹽。
優(yōu)選的,所述預(yù)燒的溫度為400℃~700℃;所述預(yù)燒的時(shí)間為2~6h。
優(yōu)選的,所述預(yù)燒的氣氛為空氣氣氛。
優(yōu)選的,還包括:
預(yù)燒后,冷卻至室溫,研磨均勻后,再在弱還原氣氛中進(jìn)行焙燒。
優(yōu)選的,所述弱還原氣氛為氮?dú)馀c氫氣的混合氣體。
優(yōu)選的,所述混合氣體中氮?dú)馀c氫氣的體積比為(95~80):(5~10)。
優(yōu)選的,所述焙燒的溫度為1200℃~1400℃;所述焙燒的時(shí)間為3~6h。
本發(fā)明提供了一種磷酸鹽可逆光致變色材料及其制備方法,該磷酸鹽可逆光致變色材料為:Sr9-x-yRe1(1-z)(PO4)7:xEu2+,yMn2+,zRe23+;其中,Re1為稀土元素Y或Lu;Re2為稀土元素,且Re1與Re2不同時(shí)為同一種元素;x為Eu2+的摻雜摩爾量,0<x≤0.1;y為Mn2+的摻雜摩爾量,0<y≤2;z為Re2的摻雜摩爾量,0≤z≤0.02。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的磷酸鹽可逆光致變色材料為Eu2+與Mn2+共摻雜磷酸鹽基質(zhì)的無(wú)機(jī)可逆光致變色材料,經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交替照射后,材料體色也會(huì)隨之產(chǎn)生可逆變化,并且其變色的抗疲勞特性好,此外,通過(guò)其他稀土元素的共摻雜手段可以對(duì)本發(fā)明中無(wú)機(jī)光致變色材料的顏色變化程度進(jìn)行一定的調(diào)控,從而適應(yīng)不同應(yīng)用條件的需求,因此本發(fā)明提供的光致變色材料可以應(yīng)用在防偽、裝飾、感應(yīng)器、光信息存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換、光調(diào)制和光開(kāi)關(guān)、以及自顯影全息記錄照相等領(lǐng)域。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料在經(jīng)過(guò)紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例3中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料在經(jīng)過(guò)紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例4中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料在經(jīng)過(guò)紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例4中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料在經(jīng)過(guò)紫外光和可見(jiàn)光多次交替照射后的抗疲勞特性測(cè)試圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例5中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料在經(jīng)過(guò)紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例7中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料在經(jīng)過(guò)紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例8中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料在經(jīng)過(guò)紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例11中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料在經(jīng)過(guò)紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明提供一種磷酸鹽可逆光致變色材料,如式(I)所示:
Sr9-x-yRe1(1-z)(PO4)7:xEu2+,yMn2+,zRe23+ (I);
其中,Re1為稀土元素Y或Lu其中的一種。
Re2為稀土元素,優(yōu)選為Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb與Lu中的一種;且Re1與Re2不同時(shí)為同一種元素。
x為Eu2+的摻雜摩爾量,0<x≤0.1,優(yōu)選0.02≤x≤0.1,更優(yōu)選0.02≤x≤0.08,再優(yōu)選0.02≤x≤0.06,最優(yōu)選0.02≤x≤0.05;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述x優(yōu)選為0.02;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述x優(yōu)選為0.03;在本發(fā)明提供的另一些實(shí)施例中,所述x優(yōu)選為0.05。
y為Mn2+的摻雜摩爾量,0<y≤2,優(yōu)選0.2≤y≤2,更優(yōu)選0.2≤y≤1.5,再優(yōu)選0.2≤y≤1,再優(yōu)選0.2≤y≤0.7;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述y優(yōu)選為0.2;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述y優(yōu)選為0.4;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述y優(yōu)選為0.7;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述y優(yōu)選為0.3;在本發(fā)明提供的另一些實(shí)施例中,所述y優(yōu)選為0.5。
z為Re2的摻雜摩爾量,0≤z≤0.02,優(yōu)選0≤z≤0.015,更優(yōu)選0≤z≤0.01,再優(yōu)選0.002≤z≤0.01;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述z優(yōu)選為0;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述z優(yōu)選為0.002;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述z優(yōu)選為0.005;在本發(fā)明提供的另一些實(shí)施例中,所述z優(yōu)選為0.01。
本發(fā)明提供的磷酸鹽可逆光致變色材料為Eu2+與Mn2+共摻雜磷酸鹽基質(zhì)的無(wú)機(jī)可逆光致變色材料,經(jīng)紫外光和可見(jiàn)光交替照射后,材料體色也會(huì)隨之產(chǎn)生可逆變化,并且其變色的抗疲勞特性好,此外,通過(guò)其他稀土元素的共摻雜手段可以對(duì)本發(fā)明中無(wú)機(jī)光致變色材料的顏色變化程度進(jìn)行一定的調(diào)控,從而適應(yīng)不同應(yīng)用條件的需求,因此本發(fā)明提供的光致變色材料可以應(yīng)用在防偽、裝飾、感應(yīng)器、光信息存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換、光調(diào)制和光開(kāi)關(guān)、以及自顯影全息記錄照相等領(lǐng)域。
本發(fā)明還提供了一種上述磷酸鹽可逆光致變色材料的制備方法,包括:將Sr化合物、含Re1化合物、含磷化物、含Eu化合物、含Mn化合物與含Re2化合物混合,進(jìn)行預(yù)燒,然后在弱還原氣氛中進(jìn)行焙燒,得到磷酸鹽可逆光致變色材料;Re1為稀土元素Y或Lu其中的一種;Re2為稀土元素,且Re1與Re2不同時(shí)為同一種元素,;所述Sr化合物、含Re1化合物、含Eu化合物、含Mn化合物與含Re2化合物中Sr、Re1、Eu、Mn與Re2的摩爾比為(9-x-y):(1-z):x:y:z;0<x≤0.1;0<y≤2;0≤z≤0.02。
其中,所述Re2、x、y與z均同上所述,在此不再贅述。
在本發(fā)明中,對(duì)所有原料的來(lái)源并沒(méi)有特殊的限制,為市售即可。其中,所述含Sr化合物優(yōu)選選自Sr的碳酸鹽、Sr的硝酸鹽與Sr的氧化物中的一種或多種,更優(yōu)選為碳酸鍶或硝酸鍶;所述Re1化合物優(yōu)選選自Re1的氧化物和/或Re1的硝酸鹽,更優(yōu)選為Re1的氧化物;所述含磷化合物優(yōu)選選自磷酸氫二銨和/或磷酸二氫銨;所述含Eu化合物優(yōu)選選自Eu的氧化物或Eu的硝酸鹽,更優(yōu)選為Eu的氧化物;所述含Mn化合物優(yōu)選選自Mn的碳酸鹽、Mn的草酸鹽、Mn的氧化物與Mn的硝酸鹽中的一種或多種,更優(yōu)選為碳酸錳;所述含Re2化合物優(yōu)選選自Re2的氧化物和/或Re2的硝酸鹽,更優(yōu)選為Re2的氧化物。
將Sr化合物、含Re1化合物、含磷化物、含Eu化合物、含Mn化合物與含Re2化合物混合,優(yōu)選采用研磨進(jìn)行混合。
混合后,進(jìn)行預(yù)燒;混合后的混合物優(yōu)選放置在剛玉坩堝中進(jìn)行預(yù)燒;所述預(yù)燒優(yōu)選在馬弗爐中進(jìn)行;所述預(yù)燒的氣氛優(yōu)選為空氣氣氛;所述預(yù)燒的溫度優(yōu)選為400℃~700℃,更優(yōu)選為450℃~650℃,再優(yōu)選為450℃~600℃;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述預(yù)燒的溫度優(yōu)選為450℃;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述預(yù)燒的溫度優(yōu)選為500℃;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述預(yù)燒的溫度優(yōu)選為600℃;所述預(yù)燒的時(shí)間優(yōu)選為2~6h,更優(yōu)選為4~6h;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述預(yù)燒的時(shí)間優(yōu)選為2h;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述預(yù)燒的時(shí)間優(yōu)選為4h;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述預(yù)燒的時(shí)間優(yōu)選為5h;在本發(fā)明提供的另一些實(shí)施例中,所述預(yù)燒的時(shí)間優(yōu)選為6h。
預(yù)燒后,優(yōu)選自然冷卻至室溫,研磨均勻后,再在弱還原氣氛中進(jìn)行焙燒;所述弱還原氣氛為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的弱還原氣氛即可,并無(wú)特殊的限制,本發(fā)明中優(yōu)選為氮?dú)馀c氫氣的混合氣體;所述混合氣體中氮?dú)馀c氫氣的體積比優(yōu)選為(95~80):(5~10);在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述混合氣體中氮?dú)馀c氫氣的體積比優(yōu)選為95:5;在本發(fā)明提供的另一些實(shí)施例中,所述混合氣體中氮?dú)馀c氫氣的體積比優(yōu)選為80:10。
在本發(fā)明中,焙燒優(yōu)選在管式爐中進(jìn)行;所述焙燒的溫度優(yōu)選為1200℃~1400℃,更優(yōu)選為1280℃~1350℃;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述焙燒的溫度優(yōu)選為1280℃;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述焙燒的溫度優(yōu)選為1300℃;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述焙燒的溫度優(yōu)選為1330℃;在本發(fā)明提供的一些實(shí)施例中,所述焙燒的溫度優(yōu)選為1320℃;在本發(fā)明提供的另一些實(shí)施例中,所述焙燒的溫度優(yōu)選為1350℃;所述焙燒的時(shí)間優(yōu)選為3~6h,更優(yōu)選為4~6h,再優(yōu)選為4~5h。
焙燒結(jié)束后,優(yōu)選自然冷卻至室溫,再次研磨至細(xì)后,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
本發(fā)明提供的磷酸鹽可逆光致變色材料,制備工藝簡(jiǎn)單易行,可重復(fù)性好,產(chǎn)品穩(wěn)定性高。
為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明,以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種磷酸鹽可逆光致變色材料及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
以下實(shí)施例中所用的試劑均為市售。
實(shí)施例1
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.78Y(PO4)7:0.02Eu2+,0.2Mn2+,分別稱取碳酸鍶、氧化釔、磷酸二氫銨、氧化銪和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫4小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=80%:10%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)實(shí)施例1中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料進(jìn)行分析,得到其在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖,如圖1所示。圖1顯示了該材料在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后產(chǎn)生的可逆光致變色現(xiàn)象。
實(shí)施例2
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.77Y(PO4)7:0.03Eu2+,0.2Mn2+,分別稱取碳酸鍶、氧化釔、磷酸二氫銨、氧化銪和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至500℃,保溫5小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1350℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=80%:10%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
實(shí)施例3
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.58Y(PO4)7:0.02Eu2+,0.4Mn2+,分別稱取碳酸鍶、氧化釔、磷酸氫二銨、氧化銪和草酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫6小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1280℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=95%:5%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)實(shí)施例3中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料進(jìn)行分析,得到其在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖,如圖2所示。圖2顯示了該材料在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后產(chǎn)生的可逆光致變色現(xiàn)象。
實(shí)施例4
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.28Y(PO4)7:0.02Eu2+,0.7Mn2+,分別稱取碳酸鍶、氧化釔、磷酸二氫銨、氧化銪和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫4小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=80%:10%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)實(shí)施例4中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料進(jìn)行分析,得到其在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖,如圖3所示。圖3顯示了該材料在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后產(chǎn)生的可逆光致變色現(xiàn)象;得到其在經(jīng)過(guò)紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的抗疲勞特性測(cè)試圖,如圖4所示。圖4顯示了該材料在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后可逆光致變色特性較好的抗疲勞性。
實(shí)施例5
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.58Y0.995(PO4)7:0.02Eu2+,0.4Mn2+,0.005Gd3+分別稱取碳酸鍶、氧化釔、磷酸氫二銨、氧化銪、氧化釓和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫4小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=95%:5%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)實(shí)施例5中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料進(jìn)行分析,得到其在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖,如圖5所示。圖5顯示了該材料在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后產(chǎn)生的可逆光致變色現(xiàn)象。
實(shí)施例6
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.58Y0.995(PO4)7:0.02Eu2+,0.4Mn2+,0.005Tb3+分別稱取碳酸鍶、氧化釔、磷酸氫二銨、氧化銪、七氧化四鋱和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫4小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=95%:5%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
實(shí)施例7
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.58Y0.995(PO4)7:0.02Eu2+,0.4Mn2+,0.005Ho3+分別稱取碳酸鍶、氧化釔、磷酸氫二銨、氧化銪、氧化鈥和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至450℃,保溫6小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1330℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=80%:10%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)實(shí)施例6中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料進(jìn)行分析,得到其在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖,如圖6所示。圖6顯示了該材料在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后產(chǎn)生的可逆光致變色現(xiàn)象。
實(shí)施例8
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.28Y0.99(PO4)7:0.02Eu2+,0.7Mn2+,0.01Er3+分別稱取碳酸鍶、氧化釔、磷酸氫二銨、氧化銪、氧化鉺和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫5小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒5小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=80%:10%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)實(shí)施例7中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料進(jìn)行分析,得到其在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖,如圖7所示。圖7顯示了該材料在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后產(chǎn)生的可逆光致變色現(xiàn)象。
實(shí)施例9
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.28Y0.995(PO4)7:0.02Eu2+,0.7Mn2+,0.005Tm3+分別稱取碳酸鍶、氧化釔、磷酸氫二銨、氧化銪、氧化銩和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫5小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒5小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=80%:10%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
實(shí)施例10
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.28Y0.995(PO4)7:0.02Eu2+,0.7Mn2+,0.005Lu3+分別稱取碳酸鍶、氧化釔、磷酸氫二銨、氧化銪、氧化镥和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫6小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒5小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=80%:10%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
實(shí)施例11
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.78Lu(PO4)7:0.02Eu2+,0.3Mn2+分別稱取碳酸鍶、氧化镥、磷酸氫二銨、氧化銪和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫4小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=80%:10%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
利用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)實(shí)施例11中得到的磷酸鹽可逆光致變色材料進(jìn)行分析,得到其在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后的漫反射光譜圖,如圖8所示。圖8顯示了該材料在紫外光和可見(jiàn)光交替照射后產(chǎn)生的可逆光致變色現(xiàn)象。
實(shí)施例12
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.45Lu(PO4)7:0.05Eu2+,0.5Mn2+分別稱取碳酸鍶,氧化镥、磷酸二氫銨、氧化銪和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至500℃,保溫6小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1320℃焙燒5小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=95%:5%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
實(shí)施例13
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.58Lu0.998(PO4)7:0.02Eu2+,0.4Mn2+,0.002Gd3+分別稱取碳酸鍶、氧化镥、磷酸二氫銨、氧化銪、氧化釓和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫4小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=95%:5%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
實(shí)施例14
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.28Lu0.99(PO4)7:0.02Eu2+,0.7Mn2+,0.01Dy3+分別稱取碳酸鍶、氧化镥、磷酸二氫銨、氧化銪、氧化鏑和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫4小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=95%:5%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
實(shí)施例15
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.68Lu0.99(PO4)7:0.02Eu2+,0.3Mn2+,0.01Ho3+分別稱取碳酸鍶、氧化镥、磷酸二氫銨、氧化銪、氧化鈥和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫2小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒5小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=95%:5%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。
實(shí)施例16
按照以下化學(xué)組成成分:Sr8.58Lu0.995(PO4)7:0.02Eu2+,0.4Mn2+,0.005Er3+分別稱取碳酸鍶、氧化镥、磷酸二氫銨、氧化銪、氧化鉺和碳酸錳,充分混合研磨至均勻后,將所得混合物置于剛玉坩堝中,放入馬弗爐內(nèi),在空氣環(huán)境中升溫至600℃,保溫4小時(shí),待自然冷卻至室溫后取出再次研磨均勻,然后將其放入管式爐中升溫至1300℃焙燒4小時(shí),同時(shí)通入弱還原氣體(體積比為N2:H2=80%:10%)。最后,待其自然降溫至室溫后,取出再次研磨,得到磷酸鹽可逆光致變色材料。