Люминесцентный материал

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 5D07F2. 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 5D07F2.

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 5D07F2 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 5D07F2 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 5D07F2 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 5D07F2 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 5D07F2. 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 5D07F2.

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.

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 Li3BaSrGd3-3xEu3x35, где 0,017≤x≤0,05, получен из оксидов лития, бария, стронция, гадолиния, европия, молибдена и вольфрама при следующем соотношении указанных компонентов : 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.

Наверх