以溶凝膠技術製備錳活化矽鋅礦奈米螢光粉體及其方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

099143927

專利證號

I 440693

專利獲證名稱

以溶凝膠技術製備錳活化矽鋅礦奈米螢光粉體及其方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立虎尾科技大學

獲證日期

2014/06/11

技術說明

本發明係提供一種以溶凝膠技術製備錳活化矽鋅礦(α–Zn2SiO4:Mn)螢光奈米粉體，特別是藉由控制鋅氯化鹽與矽乙醇鹽之水解與解膠反應，並摻雜不同濃度之錳作為活化劑，以形成清徹之溶膠，經縮聚合、膠化、乾燥及不同熱處理條件以製備均質單相之矽鋅礦螢光奈米粉體，並藉由調整摻雜劑量及改變熱處理溫度、氣氛、與時間控制綠光發射之強度。以此方法製得之螢光粉體經還原氣氛煆燒600~1000oC後，可形成均質單相之矽鋅礦(α–Zn2SiO4)結構，經還原氣氛煆燒800~1000oC後，平均晶粒度及顆粒度分別為18~30 nm 及20~40 nm，粉末呈近球形外觀及窄粒徑分佈特性。螢光光譜顯示當錳摻雜濃度為 0.2~20.0莫耳%，以波長為270 nm之UV光激發後，具有發射高效率綠光的特性，放射峰波長為525(±4) nm，衰減時間(餘輝; τ1/e)為18.9 ms ~0.65 ms，其中錳摻雜濃度為6.0莫耳% 且經還原氣氛煆燒1000 oC，時間10小時，具有最佳發光強度。 This invention provides a sol-gel technology for preparing manganese-activated wil-lemite (α–Zn2SiO4:Mn) phosphor nanopowders. In particular, transparent sol is pre-pared by controlling the hydrolysis and petization reactions of zinc chloride and sili-con ethoxide precursors. Mn is used as the activator. Single-phase willemite nanopowders are prepared through the procedures of polycondensation, gelation, dry-ing, and following calcining with various heat-treatment conditions at temperatures of 600~1000 oC. After heating at 800~1000 oC in reduced atmosphere, the average crys-tallites and powder particle are 18~30 nm and 20~40 nm in size, respectively. Fluo-rescence spectra exhibit strong green emission peak around 525(±4) nm with decay time (τ1/e) of 18.9 ~0.65 ms for Mn = 0.2 ~20.0 mol% under UV excitation wave-length of 270 nm. The optimum luminescence intensity is obtained for powders dop-ing with Mn content of 6.0 mol % after calcining at 1000 oC for 10 h.

備註

本部(收文號1060025200)同意該校106年4月14日虎科大智財字第10634000590號函申請終止維護專利

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