SrAl₂O₄@SiO₂核壳结构复合物的制备及发光耐水解性能

摘要

为解决碱土铝酸锶（SrAl₂O₄）易水解而导致晶体结构破坏的难题，以乙二醇作为非水反应介质，采用液相沉积法对碱土铝酸锶长余辉发光粉进行SiO₂层包覆.该反应在无水环境中进行，从源头上避免了包覆过程中SrAl₂O₄水解副反应的发生.通过系统的工艺优化研究确定了最佳包覆条件：反应溶液pH=11.0、反应温度为80.0℃、反应时间为2.0 h及Na₂SiO₃质量为碱土铝酸锶的6.0%.在此条件下，在碱土铝酸锶表面构筑了厚度为60 nm的致密SiO₂包覆层.透射电子显微镜和X射线衍射等研究结果表明，SiO₂包覆层结构完整均匀，且未改变碱土铝酸锶的晶体结构.荧光光谱仪及耐水解性能测试结果表明，经包覆处理的碱土铝酸锶材料在发光强度仅降低9.0%的前提下，耐水性显著提升，经6 h水洗后仍保持良好的发光强度.热重分析结果表明，核壳复合物经800℃高温处理后质量保留率达93.7%.本文研究结果为碱土铝酸锶长余辉发光粉改性，特别是无水环境中壳层的包覆提供了新方法，并为其在消防领域的应用创造了条件.

关键词

表面包覆 / 发光材料 / 核壳结构 / 耐水性 / 耐温性