Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF PRODUCING AN INORGANIC LUMINESCENT COMPOUND
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/183007
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention may be used in the production of materials that have set optophysical properties and are intended for the authentication of valuable documents. To produce a material based on an inorganic luminescent compound of rare earth metals involves preparing a charge stock, solid-phase synthesis, grinding and washing of the finished product. Solid-phase synthesis is performed in two steps. In the first step, a complex is synthesized that contains an element of the II group of the periodic table selected from among Mg, Ca, Zn and Sr; an element of the III group of the periodic table from the lanthanide series Er, Yb, Tm and Ho; and an element of the IV group of the periodic table selected from among Ti, Si, Zr and Ge. In the second step, the final product is synthesized. The ground product is fractionated using track-etched membranes by the tangential filtration method. Moreover, the size of not less than 90% of the particles of the material produced comprises a set value selected from within the range of 0.1-50 microns. The invention makes it possible to produce an effective inorganic luminescent substance with a set fractional composition for introducing into the composition paper, plastic, composite materials, printing ink and jet inks.

Inventors:
KURYATNIKOV ANDREY BORISOVICH (RU)
KORNILOV GEORGY VALENTINOVICH (RU)
FEDOROVA ELENA MIKHAYLOVNA (RU)
KAZARTSEV EGOR SERGEEVICH (RU)
TORGASHOVA ALEKSANDRA ALEKSANDROVNA (RU)
SHCHEPIN VICTOR GENNADIEVICH (RU)
PAVLOV IGOR VASILIEVICH (RU)
VOSKRESENSKAYA OLGA IGOREVNA (RU)
ANDREEV ANDREY ALEXEEVICH (RU)
KAPLOUKHY SERGEY ALEKSANDROVICH (RU)
ABRAMENKO VICTOR ALEXEEVICH (RU)
PORTNYAGIN YURI ALEXEEVICH (RU)
OSIPOV VASILY NIKOLAEVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2021/050055
Publication Date:
September 16, 2021
Filing Date:
March 05, 2021
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
JOINT STOCK COMPANY GOZNAK (RU)
International Classes:
C09K11/77; B42D25/36; B42D25/373; C09K11/84
Foreign References:
RU2615696C22017-04-06
RU2049106C11995-11-27
SU1826982A31993-07-07
US5387836A1995-02-07
JP6201848B22017-09-27
Attorney, Agent or Firm:
LAW FIRM "GORODISSKY & PARTNERS" LTD. (RU)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения материала на основе оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения с ионами редкоземельных металлов, включающий подготовку шихты, твердофазный синтез, отмывку и измельчение продукта, характеризующийся тем, что твердофазный синтез проводят в два этапа, причем на первом этапе синтезируют оксидное соединение, содержащее комплекс MeinxMenYMeIVY, где: Me11 - элемент II группы Периодической системы, выбранный из Mg, Са, Zn, Sr;

Me111 - элемент III группы Периодической системы, выбранный из ряда лантаноидов Er, Yb, Tm, Но;

MeIV - элемент IV группы Периодической системы, выбранный из Ti, Si, Zr, Ge;

0,1 < X < 0,9;

0,01 < Y < 0,25; при этом на первом этапе исходные оксиды соответствующих элементов смешивают и прокаливают в присутствии NaiCCh при температуре 1100-1250°С в течение 2-4 часов, полученный при прокаливании оксид измельчают до среднего размера частиц 0,5-3 мкм и используют в качестве компонента шихты, дополнительно содержащей серу элементарную, карбонат лития и оксид редкоземельного металла, из которой синтезируют оксисульфидное неорганическое люминесцентное соединение на втором этапе, на котором упомянутую шихту прокаливают в атмосфере инертного газа при температуре 1100-1250°С в течение 2-4 часов с получением спека, полученный спек измельчают и отмывают слабокислым раствором и дистиллированной водой до рН=6-8, а измельченный и отмытый продукт дважды фракционируют с использованием трековых мембран методом тангенциальной фильтрации, при этом размер не менее 90% частиц полученного продукта составляет заданную величину, выбранную внутри интервала от 0,1 мкм до 50 мкм.

2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что оксид редкоземельного металла выбран из Y2O3, ОсЬОз и ЬагОз.

3. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в результате получают люминесцентное соединение, обладающее свойством люминесценции заданного спектрального состава в диапазоне длин волн 300-3000 нм под воздействием возбуждающего излучения, лежащего в диапазоне 300-1600 нм, и свойством изменения интенсивности люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующего излучения, лежащего в спектральном диапазоне 200-700 нм.

4. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в результате получают люминесцентное соединение редкоземельных металлов, обладающее антистоксовой люминесценцией зеленого или красного, или оранжевого, или голубого, или белого цвета свечения под воздействием ИК излучения в диапазоне длин волн 800-1100 нм.

Description:
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКОГО ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО

СОЕДИНЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области специальных материалов, обладающих заданными оптико-физическими свойствами, предназначенными для контроля подлинности ценных документов, и использующихся в качестве наполнителей в составе бумаги, пластика и других композиционных материалов, а также в качестве пигмента в полиграфических красках, струйных чернилах или т.п. Разработанные люминесцентные пигменты представляют собой мелкодисперсные порошки со специальными оптико-физическими свойствами, внедряемые в бумагу, пластик, клеевые слои или в печатную краску для придания конечному продукту, например, защищенному от подделки полиграфическому изделию, дополнительных специальных свойств, таких как УФ и ИК люминесценция, антистоксовая люминесценция, ИК поглощение в заданном спектральном диапазоне и другие свойства.

Данные пигменты могут применяться для придания полиграфическим изделиям как декоративных, так и специальных оптико-физических свойств, в том числе скрытых машиночитаемых свойств, для защиты данных изделий от полной или частичной подделки и несанкционированного копирования. В последнем случае они могут быть предназначены для визуального (органолептического) или приборного определения подлинности защищаемых полиграфических изделий, таких как банкноты и бланки ценных бумаг, этикетки, акцизные и почтовые марки, платежные и идентификационные документы, а также паспорта, проездные и прочие документы. Предпосылки изобретения

Как правило, специальные пигменты на основе неорганических люминесцентных соединений обладают средним размером частиц от 1 до 50 мкм и характеризуются неоднородным фракционным составом, при этом наличие крупных частиц ухудшает печатно-технологические свойства красок на их основе. Для нормальной работы таких соединений в составе бумаги или красок при толщинах слоев материала-носителя от 1 до 100 мкм (аналогия с патентами Giesecke & Devrient), необходимо обеспечить оптимальное количество пигмента в слое, а также обеспечить их удержание и стабильность дисперсии, то есть предотвратить их отторжение из носителя на всех последующих стадиях технологического процесса изготовления и при эксплуатации конечных изделий. С другой стороны, проблема отторжения и/или недостаточного удержания и стабильности дисперсии пигментов в бумаге или красках может быть решена в том числе за счет оптимального выбора фракционного состава пигмента.

Наиболее распространенным видом специальных пигментов являются пигменты на основе неорганических люминесцентных соединений, обладающие люминесценцией в видимом и/или инфракрасном диапазонах оптического спектра под воздействием ультрафиолетового (УФ), видимого, инфракрасного (ИК) излучения, или совокупности различных возбуждающих воздействий (так называемые признаки комплексного принципа действия).

В свою очередь, наиболее распространенным классом таких неорганических люминесцентных соединений являются вещества с кристаллической структурой, активированные ионами редкоземельных металлов (РЗМ) (лантаноидов).

Как правило, вещества данного класса обладают достаточно высокой твердостью (от 6 до 9 по шкале Мооса) и плохо переносят механический размол. Таким образом, важной задачей при синтезе и последующем производстве данных материалов является получение кристаллов с заданным распределением размеров частиц (фракционным составом) без последующего механического измельчения и/или разрушения.

Синтез таких кристаллов можно описать тремя основными стадиями:

- составление и подготовка шихты;

- твердофазный синтез кристаллов; - постобработка кристаллов (размол и отмывка).

Очевидно, что для исключения лишнего механического воздействия на полученные кристаллы целесообразно применять технологию, обеспечивающую получение кристаллов с заданным фракционным составом и минимальное механическое воздействие на стадии постобработки (размола и отмывки). Из уровня техники известны решения по патентам US 4387112 A, US

4047033 A, RU 2379192 Cl, RU 2379195 Cl, RU 2429272 Cl, RU 2401293 С2, RU 2434926 С2, RU 2516129 С2, описывающие ценный документ с маркировкой на основе люминесцентного неорганического соединения с РЗМ, обладающего либо узкополосной люминесценцией, присущей ионам РЗМ, либо антистоксовой люминесценцией в видимом диапазоне спектра, либо свойством переизлучения в ближнем ИК диапазоне спектра, либо вспышечными и фотостимулируемыми эффектами, либо фосфоресценцией, либо комбинацией всего перечисленного. Однако данная группа решений не раскрывает необходимость использования для решения поставленной задачи способ получения пигмента с заданным фракционным составом, в том числе обеспечивающего удержание и стабильность дисперсии неорганического пигмента в бумаге или печатной краске, при этом не оказывающий значительного негативного влияния на основные специальные оптико-физические свойства пигмента, в частности - люминесцентные.

В частности, из патента RU 2516129 С2, опубл. 20.05.2014, известен быстрокинетирующий инфракрасный люминофор на основе соединений иттрия или лантана, активированный трехвалентными ионами неодима и празеодима, который содержит в качестве соединения РЗЭ оксисульфид иттрия или лантана и имеет химический состав, соответствующий следующей эмпирической формуле:

(Ln 1 -c-yN d x Pr y ) 2 02 S , где Ln=Y, La; 2,5 · 10 3 <x<2· 10 2 ; 1 · 10 5 <y<5 · 10 3 .

Ему присущи все ранее указанные преимущества и недостатки люминофоров такого типа.

Известны решения, изложенные в группе патентов RU 2614980 Cl, RU 2610592 С2, RU 2610767 С2, RU 2614687 С2, RU 2614688 С2, RU 2614690 С2, RU 2614693 С2, RU 2615695 С2, RU 2615696 С2, описывающие использование для контроля подлинности ценных документов люминесцентных неорганических соединений на основе РЗМ, обладающих люминесценцией в ближнем ИК диапазоне спектра под воздействием возбуждающего излучения в видимом или ИК диапазоне спектра и обладающих свойством снижения интенсивности (оптического тушения) без изменения спектрального состава люминесцентного излучения под воздействием дополнительно приложенного излучения в УФ или видимом диапазоне спектра. Данная группа решений также не раскрывает необходимость использования для решения поставленной задачи способ получения пигмента с заданным фракционным составом, обеспечивающий требуемые печатно-технологические свойства красок на основе пигмента и не оказывающий негативного влияния на основные специальные оптико-физические свойства люминесцентного пигмента.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является техническое решение, описанное в патенте RU 2615696 С2, опубл. 06.04.2017, характеризующее люминофор на основе оксисульфида иттрия, активированный ионами Тт 3+ , отличающийся тем, что он содержит в катионной подрешетке дополнительно в качестве катионов матрицы один из ионов La 3+ и Gd 3+ , а в качестве соактивирующих ионов пару из ионов элементов II и IV или II и V групп Периодической системы Д.И. Менделеева и имеет химический состав, соответствующий следующей эмпирической формуле:

(Y 1 -x- y -z-dLn x T m y Me 1 z Me 2 d)202 S , где Ln - один из ионов La 3+ , Gd 3+ ;

Me 1 - один из ионов элементов II группы Периодической системы Д.И. Менделеева - Са 2+ , Sr 2+ , Ва 2+ ; Me 2 - один из ионов элементов IV (Ti 4+ , Zr 4+ , Si 4+ ) или V (Nb 5+ , Ta 5+ ) группы Периодической системы Д.И. Менделеева;

0<х<0,80;

0,0025<у<0,05; 0,01<z<0,1;

0,005<d<0,05.

В этом патенте RU 2615696 С2 также описан способ получения люминесцентных неорганических соединений РЗМ, обладающих люминесценцией в ближнем ИК диапазоне спектра под воздействием возбуждающего излучения в видимом или ИК диапазоне спектра и обладающих свойством снижения интенсивности (оптического тушения) без изменения спектрального состава люминесцентного излучения под воздействием дополнительно приложенного излучения в УФ или видимом диапазоне спектра. Известный способ включает операции: подготовку шихты, твердофазный синтез, отмывку и измельчение продукта.

Недостатком известного способа является невозможность получения пигментов с заданным фракционным составом, что приводит зачастую к невозможности использования пигментов данного класса по назначению.

Сущность изобретения Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа получения специальных пигментов на основе неорганических соединений РЗМ с заданным фракционным составом, лишенного недостатков традиционных методов синтеза.

Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемого изобретения, заключается в получении эффективного неорганического люминесцентного материала с заданным фракционным составом, обладающего свойством люминесценции заданного спектрального состава в диапазоне длин волн 700-3000 нм под воздействием возбуждающего излучения, лежащего в диапазоне 700-1600 нм, и обладающего свойством изменения интенсивности люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующего излучения, лежащего в спектральном диапазоне 200-700 нм.

Указанный технический результат достигается тем, что согласно предлагаемому изобретению способ получения материала на основе оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения с ионами редкоземельных металлов включает подготовку шихты, твердофазный синтез, отмывку и измельчение продукта, при этом твердофазный синтез проводят в два этапа, причем на первом этапе синтезируют оксидное соединение, содержащее комплекс Me in x Me n Y Me IV Y , где: Me 11 - элемент II группы Периодической системы, выбранный из Mg, Са, Zn, Sr;

Me 111 - элемент III группы Периодической системы, выбранный из ряда лантаноидов Er, Yb, Tm, Но; Me IV - элемент IV группы Периодической системы, выбранный из Ti, Si, Zr,

Ge;

0,1 < X < 0,9;

0,01 < Y < 0,25; при этом на первом этапе исходные оксиды соответствующих элементов смешивают и прокаливают в присутствии NaiCCh при температуре 1100-1250°С в течение 2-4 часов, полученный при прокаливании оксид измельчают до среднего размера частиц 0,5-3 мкм и используют в качестве компонента шихты, дополнительно содержащей серу элементарную, карбонат лития и Y2O3, из которой синтезируют оксисульфидное неорганическое люминесцентное соединение на втором этапе, на котором упомянутую шихту прокаливают при температуре 1100- 1250°С в течение 2-4 часов с получением спека, полученный спек измельчают и отмывают слабокислотным раствором и дистиллированной водой до рН=6-8, а на заключительной стадии измельченный и отмытый продукт дважды фракционируют с использованием трековых мембран методом тангенциальной фильтрации, при этом размер не менее 90% частиц полученного продукта составляет заданную величину, выбранную внутри интервала от 0,1 мкм до 50 мкм.

Полученное конечное вещество, в котором элементы Me in -Me n -Me IV образуют обособленные ассоциированные комплексы, обеспечивающие эффективное оптическое тушение ИК-люминесценции при фотостимуляции в видимом и/или ближнем ИК диапазоне спектра.

Для отмывки пигмента предлагается ввести дополнительный этап фильтрования пигмента через трековые мембраны методом тангенциального фильтрования. Данный способ фильтрации целесообразно осуществлять дважды - через крупные и через мелкие мембраны - для выделения требуемой фракции пигмента. Полученное неорганическое люминесцентное соединение имеет размер частиц от 0,1 мкм до 50 мкм.

В одном из вариантов реализации способ проводят с получением неорганического люминесцентного соединения, которое обладает свойством люминесценции заданного спектрального состава в диапазоне длин волн 300-3000 нм под воздействием возбуждающего излучения, лежащего в диапазоне 300-1600 нм, и которое обладает свойством изменения интенсивности люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующего излучения, лежащего в спектральном диапазоне 200-700 нм.

В некоторых вариантах реализации способ проводят с получением материала на основе неорганического люминесцентного соединения с ионами редкоземельных металлов, обладающего антистоксовой люминесценцией зеленого или красного, или оранжевого, или голубого, или белого цвета свечения под воздействием ИК излучения в диапазоне длин волн 800-1100 нм.

Полученный материал может быть введен в основу и/или нанесен на поверхность носителя информации, в частности, может быть введен в состав бесцветной маркировки, неразличимой на поверхности и/или в составе носителя информации при его наблюдении при дневном освещении.

Маркировка может быть нанесена на предмет культурной ценности или на носитель информации. Эти примеры не ограничивают перечень физических тел, на которые может быть нанесена указанная маркировка.

Носитель информации, на который может быть нанесена указанная маркировка, может представлять собой банкноту, акцизную марку, почтовую марку, паспорт, проездной документ, водительские права, удостоверение личности, ценную бумагу, пластиковую карту, этикетку, платежный документ или т.п. Указанный перечень не ограничивает список объектов, представляющих собой носители информации, на которые может быть нанесена указанная маркировка. Предлагаемое техническое решение поясняется следующими примерами.

Пример 1

Способ получения оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения с оптической модуляцией, с размером частиц 3 мкм, обладающего следующей эмпирической формулой: (Yo , 98Ybo , oiCao , oo5Tio , oo5)20 2 S.

При твердофазном синтезе использовали двухэтапный синтез:

1. На первом этапе синтезировали оксидное химическое соединение со структурной химической формулой (Ybo , 5oCao , 25Tio , 25)20 3 путем смешивания и прокалки исходных оксидов (УЪгОз, СаО, ТЮг) в присутствии соды (УГагСОз) при температуре 1100°С в течение 3 часов.

2. Полученное оксидное соединение (Ybo , 5oCao,25Tio, 25)26)3 :Na 2 0 измельчали в шаровой мельнице до среднего размера частиц 1 мкм и использовали в качестве компонента шихты второго этапа синтеза, причем дополнительными компонентами шихты второго этапа синтеза были оксид иттрия (Y2O3), карбонат лития (L12CO3) и элементарная сера (S). Шихту второго этапа синтеза помещали в магниевые тигли и прокаливали в атмосфере инертного газа при температуре 1250°С в течение 3 часов, получив спек оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения. Полученный спек извлекали, измельчали и отмывали слабокислотным раствором и дистиллированной водой до рН=7.

На завершающем этапе нужную фракцию оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения (3 мкм) отфильтровывали через трековые мембраны методом тангенциального фильтрования в дистиллированной воде. Сначала проводили фильтрацию через крупную трековую мембрану (размер треков 3 мкм) для отсечения крупной фракции с размером частиц более 3 мкм. Затем проводили фильтрацию через мелкую трековую мембрану (размер треков 2 мкм) для удаления мелкой фракции. Полученную фракцию 2-3 мкм продукта высушивали в сушильном шкафу до пыления.

Затем полученное оксисульфидное неорганическое люминесцентное соединение с размером фракции 2-3 мкм вводили в состав бумаги, предназначенной для последующей печати проездных документов. Пример 2

Способ получения оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения с оптической модуляцией, с размером частиц 3 мкм, обладающего следующей эмпирической формулой:

(Yo, 98 Ybo,012Cao,004Tio, 004)2O2S. При твердофазном синтезе использовали двухэтапный синтез:

1. На первом этапе синтезировали оксидное химическое соединение со структурной химической формулой (УЬо. б СаодТф ДОз путем смешивания и прокалки исходных оксидов (УЪгОз, СаСОз, Т1О2) в присутствии LiF и МагСОз при температуре 1100°С в течение 3 часов. Состав шихты первого этапа синтеза приведен в таблице 1.

Таблица 1.

2. Полученное оксидное соединение (УЪо. б СаодТфдДОз^агО измельчали на шаровой мельнице до среднего размера частиц 1 мкм и использовали в качестве компонента шихты второго этапа синтеза. Дополнительными компонентами шихты второго этапа синтеза были Y 2 O 3 , S, LiF и L1 2 CO 3 , а состав этой шихты приведен в таблице 2.

Таблица 2.

Шихту второго этапа синтеза помещали в магниевые тигли и прокаливали в атмосфере инертного газа при температуре 1250°С в течение 3 часов, получая спек оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения. Полученный спек извлекали, измельчали и отмывали слабокислотным раствором и дистиллированной водой до рН=7.

На завершающем этапе нужную фракцию оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения (3 мкм) отфильтровывали через трековые мембраны методом тангенциального фильтрования в дистиллированной воде. Сначала проводили фильтрацию через крупную мембрану (размер треков 3 мкм) для отсечения крупной фракции с размером частиц более 3 мкм. Затем проводили фильтрацию через мелкую мембрану (размер треков 2 мкм) для удаления мелкой фракции. Полученную фракцию продукта высушивали в сушильном шкафу до пыления.

Затем полученное оксисульфидное неорганическое люминесцентное соединение с размером фракции 2-3 мкм вводили в состав бумаги, предназначенной для последующей печати проездных документов. Пример 3

Способ получения оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения с оптической модуляцией, с размером частиц 1 мкм, обладающего следующей эмпирической формулой:

(Uq,975EGq, 005 Ybo , 0 175MgO, 00 125Tio , 00 125)202S. При твердофазном синтезе использовали двухэтапный синтез:

1. На первом этапе синтезировали оксидное химическое соединение со структурной химической формулой (Ero ,875 Mgo , o 625 Tio , o 625 ) 2 0 3 путем смешивания и прокалки исходных оксидов (ЕГ2О3, MgO, ТЮ2) в присутствии LiF и ЫагСОз при температуре 1100°С в течение 3 часов. Состав шихты первого этапа синтеза приведен в таблице 3. Таблица 3.

2. Полученное оксидное соединение (Ero ,875 Mgo , o 625 Tio , o 625 ) 2 0 3 :Na 2 0 измельчали на шаровой мельнице до среднего размера частиц 1 мкм и использовали в качестве компонента шихты второго этапа синтеза. Дополнительными компонентами шихты второго этапа синтеза были Y2O3, УЬгОз, S, LiF и L12CO3, а состав этой шихты приведен в таблице 4.

Таблица 4.

Шихту второго этапа синтеза помещали в магниевые тигли и прокаливали в атмосфере инертного газа при температуре 1250°С в течение 3 часов, получив спек оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения. Полученный спек извлекали, измельчали и отмывали слабокислотным раствором и дистиллированной водой до рН=7.

На завершающем этапе нужную фракцию оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения (1 мкм) отфильтровывали через трековые мембраны методом тангенциального фильтрования в дистиллированной воде. Сначала проводили фильтрацию через крупную мембрану (размер треков 2 мкм) для отсечения крупной фракции с размером частиц более 2 мкм. Затем проводили фильтрацию через мелкую мембрану (размер треков 1 мкм) для удаления мелкой фракции. Полученную фракцию продукта высушивали в сушильном шкафу до пыления.

Затем полученное оксисульфидное неорганическое люминесцентное соединение с размером фракции 1-2 мкм вводили в состав бесцветной краски, предназначенной для печати маркировки на удостоверении личности.

Бесцветная маркировка неразличима на поверхности документа при нормальном дневном освещении и обладает свечением зеленого цвета под воздействием излучения в диапазоне длин волн 940-980 нм.

Пример 4

Способ получения оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения с оптической модуляцией, с размером частиц 3 мкм, обладающего следующей эмпирической формулой: (Lao , 9775Н00 , 0025 Ybo , о MZPO, ооз Sio , 003)202 S.

При твердофазном синтезе использовали двухэтапный синтез:

1. На первом этапе синтезировали оксидное химическое соединение со структурной химической формулой (Hoo j Zno , 15 81 0,15 ) 2 0 3 путем смешивания и прокалки исходных оксидов (Н02О3, ZnO, Si О2) в присутствии LiF и агСОз при температуре 1100°С в течение 3 часов. Состав шихты первого этапа синтеза приведен в таблице 5.

Таблица 5.

2. Полученное оксидное соединение (Hoo ,7 Zno ,i5 Sio ,i s) 2 0 3 :Na 2 0 измельчали на шаровой мельнице до среднего размера частиц 1 мкм и использовали в качестве компонента шихты второго этапа синтеза. Дополнительными компонентами шихты второго этапа синтеза были ЬагОз, УЬгОз, S, LiF и L12CO3, а состав этой шихты приведен в таблице 6.

Таблица 6.

Шихту второго этапа синтеза помещали в магниевые тигли и прокаливали в атмосфере инертного газа при температуре 1250°С в течение 3 часов, получив спек оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения. Полученный спек извлекали, измельчали и отмывали слабокислотным раствором и дистиллированной водой до рН=7.

На завершающем этапе нужную фракцию оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения (3 мкм) отфильтровывали через трековые мембраны методом тангенциального фильтрования в дистиллированной воде. Сначала проводили фильтрацию через крупную мембрану (размер треков 3 мкм) для отсечения крупной фракции с размером частиц более 3 мкм. Затем проводят фильтрацию через мелкую мембрану (размер треков 2 мкм) для удаления мелкой фракции.

Полученную фракцию продукта высушивали в сушильном шкафу до пыления.

Затем полученное оксисульфидное неорганическое люминесцентное соединение с размером фракции 2-3 мкм вводили в состав бумаги, предназначенной для последующей печати проездных документов.

Бесцветная маркировка неразличима на поверхности документа при нормальном дневном освещении и обладает свечением зеленого цвета под воздействием излучения в диапазоне длин волн 940-980 нм.

Пример 5

Способ получения оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения с оптической модуляцией, с размером частиц 3 мкм, обладающего следующей эмпирической формулой:

(Gdo , 9799Tmo ,OOOl Ybo , 015Sro , 0025Zro , 0025)2O2S.

При твердофазном синтезе использовали двухэтапный синтез:

1. На первом этапе синтезировали оксидное химическое соединение со структурной химической формулой (Tmo ,75 Sro ,i25 Zro ,i25 ) 2 0 3 путем смешивания и прокалки исходных оксидов (УЬгОз, SrCCb, Z1Ό2) в присутствии LiF и INfeCCb при температуре 1100°С в течение 3 часов. Состав шихты первого этапа синтеза приведен в таблице 7.

Таблица 7.

2. Полученное оксидное соединение (Tmo ,75 Sro ,i25 Zro ,i25 ) 2 0 3 :Na 2 0 измельчали на шаровой мельнице до среднего размера частиц 1 мкм и использовали в качестве компонента шихты второго этапа синтеза. Дополнительными компонентами шихты второго этапа синтеза были GchCb, УЪгОз, S, LiF и L1 2 CO 3 , а состав этой шихты приведен в таблице 8.

Таблица 8.

Шихту второго этапа синтеза помещали в магниевые тигли и прокаливали в атмосфере инертного газа при температуре 1250°С в течение 3 часов, получив спек оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения. Полученный спек извлекали, измельчали и отмывали слабокислотным раствором и дистиллированной водой до рН=7.

На завершающем этапе нужную фракцию оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения (1 мкм) отфильтровывали через трековые мембраны методом тангенциального фильтрования в дистиллированной воде. Сначала проводили фильтрацию через крупную мембрану (размер треков 2 мкм) для отсечения крупной фракции с размером частиц более 2 мкм. Затем проводили фильтрацию через мелкую мембрану (размер треков 1 мкм) для удаления мелкой фракции.

Полученную фракцию продукта высушивали в сушильном шкафу до пыления.

Затем полученное оксисульфидное неорганическое люминесцентное соединение с размером фракции 1-2 мкм вводили в состав бесцветной краски, предназначенной для печати маркировки на удостоверении личности.

Бесцветная маркировка неразличима на поверхности документа при нормальном дневном освещении и обладает свечением синего цвета под воздействием излучения в диапазоне длин волн 940-980 нм.

Пример 6

Способ получения оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения с оптической модуляцией, с размером частиц 3 мкм, обладающего следующей эмпирической формулой:

(Y0 , 979Tm0 , 012HO0 , 00 l Mg0 , 004Ge0 , 004)2O2S.

При твердофазном синтезе использовали двухэтапный синтез:

1. На первом этапе синтезировали оксидное химическое соединение со структурной химической формулой (Tmo ,6 Mgo ,2 Geo ,2 ) 2 0 3 путем смешивания и прокалки исходных оксидов (ТгщОз, MgO, GeCh) в присутствии LiF и МагСОз при температуре 1100°С в течение 3 часов. Состав шихты первого этапа синтеза приведен в таблице 9.

Таблица 9.

2. Полученное оксидное соединение (Tmo ,6 Mgo ,2 Geo ,2 ) 2 0 3 :Na 2 0 измельчали на шаровой мельнице до среднего размера частиц 1 мкм и использовали в качестве компонента шихты второго этапа синтеза. Дополнительными компонентами шихты второго этапа синтеза были Y2O3, Н02О3, S, LiF и L12CO3, а состав этой шихты приведен в таблице 10.

Таблица 10. Шихту второго этапа синтеза помещали в магниевые тигли и прокаливали в атмосфере инертного газа при температуре 1250°С в течение 3 часов, получив спек оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения. Полученный спек извлекали, измельчали и отмывали слабокислотным раствором и дистиллированной водой до рН=7.

На завершающем этапе нужную фракцию оксисульфидного неорганического люминесцентного соединения (3 мкм) отфильтровывали через трековые мембраны методом тангенциального фильтрования в дистиллированной воде. Сначала проводили фильтрацию через крупную мембрану (размер треков 3 мкм) для отсечения крупной фракции с размером частиц более 3 мкм. Затем проводили фильтрацию через мелкую мембрану (размер треков 2 мкм) для удаления мелкой фракции. Полученную фракцию продукта высушивали в сушильном шкафу до пыления.

Затем полученное оксисульфидное неорганическое люминесцентное соединение с размером фракции 2-3 мкм вводили в состав бумаги, предназначенной для последующей печати проездных документов. Полученное оксисульфидное неорганическое люминесцентное соединение характеризуется люминесценцией в спектральных диапазонах 1100-1250 нм и 1600-2150 нм при воздействии возбуждающего лазерного излучения в диапазоне 790-815 нм, а также изменением интенсивности люминесценции без изменения ее спектрального состава при воздействии стимулирующим излучением в диапазоне длин волн 200-700 нм.