碱土铝酸盐系铝酸锶是一种的长余辉发光材料，被标记为SrAl2O4：Eu；SrAl2O4：Eu，Dy，并且具有优越的发光性能[1]，广泛应用于涂料油墨、消防标志、交通指示、建筑装饰、工艺美术和日用消费品等领域[2]，对于解决日益严重的能源问题具有极其重要的意义。现在市场上用的较多碱土铝酸盐发光材料，虽在发光性能及发光时间上有所提高，但在水中或湿度较高的环境中稳定性差、易分解，达不到发光要求[3]，从而限制了其广泛应用。因此发光粉的表面包覆正成为长余辉发光材料研究中的一个重要课题。以溶胶—凝胶法制备的纳米SiO2微粒均匀、体积小、比表面积大、表面能高、位于表面的原子比大，与聚合物结合的界面能高，具有良好的机械性能、热稳定性，因此将其包覆于铝酸锶发光粉表面，可显著提高荧光粉的耐水性[4-5]。

纳米SiO2研究进展

纳米SiO2为无定形粉末，其制备方法有很多，如超重力法、化学沉淀法、溶胶—凝胶法、共沸蒸馏法、微乳液法等[6]。其中溶胶—凝胶法是最常用的方法，用这种方法不仅可以在很宽的表面积、密度和孔径范围内制得干凝胶，还可以通过在分子水平上控制结构制得具备结构奇特、均匀度高、组分复合等优异特点的凝胶产品[7-9]。

纳米SiO2是一种无机非金属纳米材料，粒径在1～100 nm之间[10]，具有吸附性强、磁阻性高和热导性低等优良特性[11]，已被广泛应用于电子冶金、航空航天以及医疗卫生行业等领域，且由于它具有粒径小、分散性好、化学纯度高等优点[12]，使之成为最有发展前景的新型无机材料，为很多相关行业的发展提供了优质材料基础以及技术保障。纳米SiO2所具有的广阔的应用前景和经济价值使其在制备、提纯、化学反应以及性质应用等方面成为科学研究的热点。

抗生素滥用在临床上普遍存在，耐药菌株明显增加，对抗感染效果明显下降，因此，必须确保合理应用抗生素。应用前对患者进行皮试，若出现阳性反应或者患者存在抗生素过敏史则不可使用抗生素进行治疗。在应用各类抗感染药物时必须严格遵医嘱，不可擅自更改应用剂量和时间[3] 。

纳米SiO2作为新型光纤材料能有效降低能量损耗。譬如纳米SiO2光纤材料在经过热处理后，对光的波长大于600 nm光的传输损耗小于10 dB/km；由纳米SiO2制备的膜材料在照明行业上也有很好的发展前景。用纳米SiO2微粒制成的多层干涉膜，衬在灯泡罩的内壁，不仅有好的透光率，同时具有很强的红外线反射能力，与传统使用的卤素灯相比，使用寿命更长，发光效率更高。目前，在纳米SiO2研究方面，我国科学家已取得很大进展和成果，根据其特性也将在未来的科技发展中得到更好的应用和开发[13]。

SiO2包覆荧光粉的制备

成熟期：毕业生心态平和，具有合作精神和相当的工作技能，技能稳步增长，并逐步在团队内部显示出其人格魅力，得到其他人员的认可，更加注重工作的成就感和人生价值的实现。因此，用人单位一方面要为他们提供干事创业、实现发展的平台，让他们充分发挥聪明才干；另一方面要及时把优秀人才选拔到更高的职位上来，让他们发挥更大的作用。

实验影响因素为：水浴温度、溶液pH值、陈化时间。变量值设置及样品制备：可分别设水浴温度30、40、50、60、70、80、90、100℃，溶液pH值2、4、6、8、10、12、14，陈化时间0、2、4、8 h。

实验结果与分析

温度对包覆的影响

正硅酸乙酯(ETOS)是一种在酸性和碱性条件下都能够水解的物质，因此对正硅酸乙酯的水解性的研究具有重要的意义。由于发光粉容易在酸性条件下水解，因此实验中采用碱性催化剂。图2为BET比表面积及包覆量与溶液pH值的关系。随着溶液pH的升高，溶液处于中性或弱碱性条件下时，ETOS的水解速率逐渐增大，包覆量逐渐增多；当溶液pH升高到一定程度后继续升高使碱性过强，ETOS水解速率虽然继续增强，但是包覆量却下降。这是因为SiO2·nH2O的凝胶时间大大增加，导致SiO2膜层的沉析速度反而降低[15]。因此，为保证ETOS的包覆速度达到最大，溶液的pH值应控制在10左右。

以物质的量为正硅酸乙酯∶乙醇∶水=1∶3∶5，即n(TEOS) ∶n(EtOH) ∶n(H2O)=1∶3∶5为比例配制溶液并将其放置于150 mL圆底烧瓶中。用滴管吸入少量稀硝酸逐滴加入圆底烧瓶中，边滴边震荡，根据实验对象的不同，分别调制出不同pH的溶液，将溶液放入60℃恒温水浴锅中，边加热边搅拌，一段时间后可得均匀透明的正硅酸乙酯溶胶。此时将YAG荧光粉倒入溶胶中，在温度70℃下继续搅拌，当溶液中出现絮状物，且絮状物不再增加时，停止加热[14]。陈化一定时间，真空抽滤，滤渣用无水乙醇洗涤2～3次，将荧光粉放入恒温60℃干燥箱烘干13 h。将烘干的产物放入烧结炉中在300℃下煅烧处理2 h后取出，即得SiO2包覆的长余辉荧光粉。

  

图1 BET比表面积与包覆量变化曲线

溶液的pH值对包覆的影响

温度是影响反应进程的主要因素，不同温度下BET比表面积及包覆量的变化曲线如图1。首先对BET比表面积变化进行分析：当温度逐渐升高，BET比表面积先是急剧下降后呈现迟缓不变；当温度趋近于80℃时，颗粒的BET比表面积趋近于不变。其次，对包覆比进行分析：当温度升高到65℃以后，包覆比不再随温度的升高而变化。这说明温度并不是决定包覆量的主要因素。SiO2·nH2O的凝胶速度在低温状态下较慢，所沉析的包膜层易松散开，这样不利于包覆的严密性。因此从能生成致密膜方面考虑，选择包覆过程温度≥75℃。由于实验过程温度不易控制并且临界点容易产生误差，因此选择80℃左右作为最佳的包覆温度。

陈化时间对纳米SiO2包覆铝酸锶表面的影响很大，陈化时间太短会导致包覆不紧密，使铝酸锶长余辉发光材料易氧化，影响耐用率。而陈化时间太长，会降低生产效率，降低实验进度。为了得到包覆致密性更强的铝酸锶，对不同陈化时间下的包覆效果分析如图3。根据不同陈化时间所得样品的水溶液pH随时间变化曲线，图3最后三组数据可明显看出：无陈化、陈化2 h、陈化4 h、陈化8 h的溶液pH由大到小顺序为无陈化＞2 h＞4 h＞8 h。当陈化时间为0、2 h时，耐水性相差不大，当陈化时间为4、8 h时，耐水性也很相似，但相比较而言耐水性都高于前者。对不同陈化时间下制得的成品进行扫描电镜分析，图4分别为无陈化、陈化2 h、陈化4 h、陈化8 h对应的扫描电镜图。根据扫描电子显微镜(SEM)的原理，若图像亮度均匀，则说明SiO2覆盖严谨，无分子散落[16]。根据图组分析可知，陈化时间越短，铝酸锶表面包覆的SiO2膜越薄，所得的产品质量越差，耐水性越低，SiO2膜越容易从铝酸锶表面脱落，根据图4(c)和(d)可知，陈化时间4 h和陈化时间8 h所产生的陈化效果相似。综合各方面考虑，选择陈化时间在4～8 h为宜。

  

图2 BET比表面积及包覆量与溶液pH值的关系

陈化时间对包覆的影响

3)在C1-C3修程时对主断的两位三通电磁阀电源插头状况纳入修程范围内进行检查，一旦发现有线路老化、烧损以及电源插头线路松动、虚接、退针等情况时，及时进行更新处理。

  

图3 不同陈化样品的水溶液pH值随时间变化曲线

  

图4 陈化过程扫描电镜图

结束语

通过对铝酸锶发光材料性能分析以及利用溶胶—凝胶法制备的SiO2对铝酸锶长余辉发光材料的包覆研究，分析得出合成耐水性能高、稳定性好的包覆产品的最适包覆温度为80℃左右，最适pH值为10，最适陈化时间为4～8 h。在最适条件下进行表面包覆处理的铝酸锶，不仅具有较好的蓄光发光效果，且无毒无害无放射性、安全可靠、稳定性高，同时具有良好的耐水性等优良特点。

听前，让学生分小组讨论听力题目，把可能涉及的听力词汇通过表格的方式整理出来，第二天进行呈现，教师带读，介绍背景知识，同时安排学生对听力材料内容进行预测，整个过程10分钟左右。听前准备让学生慢慢培养预测能力，并养成总结归纳的习惯。

参考文献

[1] 李许波，黄奇书，雷一锋，等. 稀土铝酸盐长余辉发光材料的国内市场需求及应用现状. 材料研究与应用，2011，05(2)：82

[2] 吕兴栋，舒万艮，石鹏途. 碱土铝酸盐长余辉发光颜料的研究与应用. 涂料工业，2004，34(1)：44

[3] 高慧，杨俊玲. 溶胶—凝胶法制备纳米二氧化硅. 化工时刊，2010，24(4)：16

[4] 余宏军. 铝酸锶发光粉的包覆改性[学位论文]. 广州：华南理工大学，2012

[5] 陈立军，方宏锋，张欣宇，等. 纳米SiO2的制备方法及其在皮革中的应用. 中国皮革，2007，36(5)：65

[6] 郭宇，吴红梅，尹桂丽. 溶胶—凝胶法制备纳米二氧化硅. 天津化工，2005，19(1)：34

[7] 罗花娟，赵彦保. 中空SiO2纳米微球的制备与表征. 化学研究，2010，21(6)：49

[8] 罗英，刘天源，祝闻. 溶胶凝胶法制备超细二氧化硅粉体. 南昌高专学报，2011，26(4)：163

[9] 储艳兰，张凯. 纳米二氧化硅的研究现状与进展. 赤峰学院学报(自然科学版)，2013(5)：122

[10] 李茂龙，王轶，吴粤宁，等. 铝酸盐系长余辉发光粉的表面包覆研究. 化工新型材料，2013，41(3)：85

[11] 金昭，张玲，葛明桥. 用于夜光纤维的发光材料特性. 纺织学报，2011，32(4)：7

[12] 张新爱，石冬梅，赵营刚，等. 长余辉类陶瓷发光釉的研究现状及展望. 中国陶瓷，2011(2)：11

[13] 昝昕武，冯斌，符欲梅，等. 长余辉发光材料在传感方面的应用.传感器与微系统，2009，28(5)：8

[14] 侯志青. 长余辉发光材料的表面包膜研究[学位论文]. 保定：河北大学，2008

[15] 吕兴栋，舒万艮. 碱土铝酸盐长余辉发光材料的有机包覆及其表征. 应用化学，2005，22(6)：638

[16] 余宏军. 铝酸锶发光粉的包覆改性[学位论文]. 广州：华南理工大学，2012

  

摄影 贾大庸