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地 址：河北省唐山古冶区煤化工产业园区
一、项目名称： 高性能长余辉发光材料的制备技术及应用
二、提名单位：唐山市人民政府
三、申报奖种：河北省技术发明奖
四、奖励等级志愿：□仅一等 □二等及以上 R三等及以上。
五、项目简介（不超1200字）：
所属科学技术领域：特种功能无机非金属材料
主要技术内容及发明点：
发明了长余辉材料的稀土离子共掺杂技术：针对长余辉材料存在的光强度低、余辉时间短的问题，以分别采用不同种类的镧系稀土离子共掺杂，有效提升了余辉材料的发光性能，改善了长余辉材料的实用化效果。
发明了长余辉材料的纳米化技术：针对长余辉粉体与溶剂相容性差问题，研发了纳米长余辉材料的纳米化技术，由于纳米粒子的比表面大且表面活性优良，有效改善了发光体与有机溶剂的的复合效果，增强了与陶瓷、金属等基底的附着力。
发明了长余辉材料的造孔技术：针对目前长余辉载体材料存在比表面积小，复合能力差等问题，研发了多孔长余辉材料造孔技术。采用溶胶凝胶和有机料浆制备技术制备了多种长余辉材料，材料呈现优良的多孔形貌，比表面积较粉体材料提升5-8倍，降低了烧成温度200℃以上。
开发了长余辉材料的防水技术：针对铝酸盐系长余辉材的耐水性差的问题，一方面通过表面喷涂有机硅防水剂，有效提高了铝酸盐系长余辉的耐水性。另一方面通过有机物包覆铝酸钙基长余辉材料，该材料用于光催化降解水中污染物，反复使用120次未出现余辉损失。
开发了长余辉玻璃材料的制备技术：针对块状、粉末状产品不能直接用于图像处理领域的问题，发明了玻璃形态的长余辉材料，成功实现了图像存储功能。
应用推广及效益情况：
自2016年起，成果在唐山滦硕无机硅化物有限责任公司、唐山哈罗环保工程有限公司、河北宏发机械有限公司和定州塘北绝缘子有限公司等多家企业推广应用，2018-2020年新增销售额达4000余万元，新增利润600余万元。该成果的推广填补了国内长余辉材料纳米化、固体造孔、防水等技术领域的空白，推动了长余辉产品的实用化。获得授权发明专利17项，实用新型专利6项，发表学术论文45篇，其中SCI论文22篇。
技术经济指标：
1、技术指标：
（1）采用稀土共掺技术明显提升了长余辉材料的发光性能，余辉时间均可达到20小时以上，其中CaAl2O4:Eu,Nd,Gd、Sr4Al14O25: Eu,Dy, Er和Sr2MgSi2O7:Eu,Dy, Nd三体系指标达到或优于世界先进水平，相比该技术实施前，提高了余辉粉的亮度3-4倍，延长了发光时间2-3倍。（2）余辉纳米粒子表面积达到150 ~ 260m2/g，约为市售余辉粉的30~50倍，余辉粉在有机溶剂中的溶解度提升2~3倍。（3）多孔制备技术获得的长余辉多孔材料，比表面积为25.45~60.669 m2/g，相当于市售余辉粉的5~8倍；相比高温固相法，料浆辅助制备技术降低了多孔长余材料的煅烧温度200℃以上，该种技术未见报道；（4）耐腐蚀余辉催化体系实现了暗环境下的染料降解率达到95%左右，有机复合余辉材料反复使用120次以上，未出现余辉粉的化学腐蚀问题及余辉损失情况。
2、经济指标：
通过实施稀土离子共掺杂、纳米化、固体造孔等技术制备的高性能长余辉产品在发光涂料、夜光陶瓷、环保设备领域的新增经济效益达4000余万元，新增利润600余万元。
授权专利情况：
本项目围绕高性能长余辉发光材料的制备技术及应用开展研发工作，申请了专利?；?，目前已授权发明专利17项，实用新型专利6项，发表学术论文45篇。
应用情况及应用效果，经济及社会效益情况：
长余辉材料可吸收太阳光，夜晚等暗环境下产生明亮可见光发光。本项目研发的高亮度长余辉材料及制备技术在唐山滦硕无机硅化物有限责任公司、唐山哈罗环保工程有限公司、河北宏发机械有限公司等多家企业推广应用，在设备标识、陶瓷、建筑装饰等领域具有广泛的应用价值，对于安全生产和美化环境具有重要意义。
六、主要知识产权和标准规范等目录：（总数不超10项）
1、已授权发明专利或已发布国家标准
序号 | 知识产权（标准）类别 | 知识产权（标准）具体名称 | 国家（地区） | 授权号（标准编号） | 授权（标准发布）日期 | 证书编号（标准批准发布部门） | 权利人（标准起草单位） | 发明人（标准起草人） | 发明专利（标准）有效状态 | 是否包含河北省完成单位/完成人 | 所支持发明点 |
1 | 发明专利 | 一种具有长余辉发光功能的蜂窝状多孔材料的制备方法 | 中国 | ZL201710808806.7 | 2020年07月28日 | 第3910020号 | 华北理工大学 | 李锋锋，张明熹，郑荣翠，常石岩，蔡永丰，沈毅 | 有效 | 是 | 2 |
2 | 发明专利 | 一种具有长余辉发光功能的三维大孔材料的制备方法 | 中国 | ZL201710808799.0 | 2020年05月26日 | 第3815348号
| 华北理工大学 | 李锋锋，蔡永丰，郑荣翠，张明熹，常石岩，沈毅 | 有效 | 是 | 2 |
3 | 发明专利 | 一种网状Ag/Ag3PO4/AgC1复合光催化材料的合成方法 | 中国 | ZL201810103875.2 | 2020年12月08日 | 第4137369号 | 华北理工大学 | 李锋锋；张明熹；张利芳；陈晨；郑荣翠；王庆辉 | 有效 | 是 | 4 |
4 | 发明专利 | 纳米银/磷酸银/稀土磷酸盐复合光催化剂的合成方法 | 中国 | ZL201710002442.3 | 2020年02月21日 | 第3701130号 | 华北理工大学 | 李锋锋，张明熹，沈毅，蔡水丰，吴明明，李亚然， | 有效 | 是 | 4 |
5 | 发明专利 | 一种活性炭负载花瓣状磷酸银复相光催化材料的合成方法 | 中国 | ZL201810103886.0 | 2021年02月02日 | 第4232488号 | 华北理工大学 | 李锋锋，张明熹，张利芳，陈晨，郑荣翠，王庆辉 | 有效 | 是 | 4 |
6 | 发明专利 | 有机硅防水粉 | 中国 | ZL201510565253.8 | 2017年07月28日 | 第2569261号 | 唐山滦硕无机硅化物有限公司 | 赵光锋 | 有效 | 是 | 3 |
7 | 发明专利 | 一种铕、镝离子共掺杂的铝酸锶透明陶瓷的合成方法 | 中国 | ZL201310036296.8 | 2014年06月18日 | 第1424452号 | 河北联合大学 | 张明熹，李锋锋，张一江，吴明明，李晶华，杨金萍 | 无效 | 是 | 1 |
8 | 发明专利 | 一种具有长余辉发光功能的Sr2MgSi2O7：Eu2+，Dy3+纳米线的合成方法
| 中国 | ZL201210242163.1 | 2016年04月20日 | 第2035636号 | 华北理工大学 | 李锋锋，张明熹，董翠芝，高水静，贾雅楠，赵晨晨，刘文静，蔡永丰 | 无效 | 是 | 3 |
9 | 发明专利 | 一种氟化物为基质的桔红色或绿色长余辉玻璃的制备方法 | 中国 | ZL201210242153.8 | 2014年08月06日 | 第1458591号 | 河北联合大学 | 李锋锋，张明熹，王小慈，杜蛟，吕朝霞，王庆辉，李娟娟 | 无效 | 是 | 5 |
2、代表性论文及专著
序号 | 论文（专著）名称 | 国家（地区） | 书号/期刊号 | 发表（出版）日期 | 发表刊物（出版社） | 论文（专著）署名单位 | 全部作者 | 有效状态 | 是否包含河北省完成单位/完成人 | 所支持发明点 |
1 | Sol-gel preparation and phosphor -escence property of Mn2+- doped zinc boro- silicate glass thin films
| 中国 | 1001-0521 | 2011.06.01 | RARE METALS
| 华北理工大学 | 李锋锋，张明熹，侯桂芹，沈毅，刘志刚，李红生 | 有效 | 是 | 5 |
七、主要完成人情况：（提示：仅限6人,且前三人为核心专利发明人，前三个发明专利视为核心专利。其他主研人须有论文专利等材料支撑）
姓名 | 排名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 对该项目技术创新贡献 | 曾获科学技术奖励情况 |
1 | 李锋锋 | 副教授 | 华北理工大学 | 华北理工大学 | 发明了余辉材料纳米化、有机模板造孔和防水技术，对发明点 2、3、4 有贡献。 | 中国创造学会三等奖 |
2 | 张明熹 | 副教授 | 华北理工大学 | 华北理工大学 | 开发了稀土离子共掺杂技术、开发了长余辉玻璃制备技术，对发明点 1、5 有创造性贡献。 | 无 |
3 | 张利芳 | 副教授 | 华北理工大学 | 华北理工大学 | 设计了适用于长余辉材料的有机模板造孔剂，协助开发了长余辉材料的防水技术，对发明点 3、4 有贡献。 | 无 |
4 | 侯桂芹 | 讲师 | 华北理工大学 | 华北理工大学 | 设计合成了检测长余辉材料耐水性用光催化剂，设计了长余辉图像存储的检测方法，对发明点 4、5 有创造性贡献。 | 无 |
5 | 赵光锋 | 工程师 | 华北理工大学 | 华北理工大学 | 开发了稀土离子共掺杂余辉粉和涂料的生产技术，发明了可用于长余辉产品的有机硅防水粉，对发明点 1、4 有创造性贡献。 | 无 |
6 | 董翠芝 | 讲师 | 华北理工大学 | 华北理工大学 | 协助开发了长余辉材料的纳米化技术，对发明点 2 有创造性贡献。 | 无 |
八、完成人合作关系说明及完成人合作关系情况汇总表：
完成人合作关系说明
“高性能长余辉发光材料的制备技术及应用”是华北理工大学和唐山滦硕硅化物有限公司共同研究开发的成果。在项目实施过程中，华北理工大学的研究人员李锋锋、张明熹、张利芳、董翠芝和侯桂芹进行核心技术的开发。为了加快成果的快速推广，华北理工大学的李锋锋、张明熹、侯桂芹与唐山滦硕硅化物有限公司的赵光锋进行了合作研发，利用企业的研发场地和中试设备进行了系列产品的开发，制备了一系列长余辉材料及相关产品，开发了多种长余辉材料的制备技术。
完成人合作关系情况汇总表
序号 | 合作方式 | 合作者 | 合作时间 | 合作成果 | 证明材料 | 备注 |
1 | 共同知识产权 | 李锋锋，张明熹 | 2015年-2020年 | 一种具有长余辉发光功能的蜂窝状多孔材料的制备方法 | 专利授权证书 | 2.1.1 |
2 | 共同知识产权 | 李锋锋，张明熹 | 2015年-2020年 | 一种具有长余辉发光功能的三维大孔材料的制备方法 | 专利授权证书 | 2.1.2 |
3 | 共同知识产权 | 李锋锋；张明熹 | 2015年-2020年 | 一种网状Ag/Ag3PO4/AgC1复合光催化材料的合成方法 | 专利授权证书 | 2.1.3 |
4 | 共同知识产权 | 李锋锋，张明熹 | 2015年-2020年 | 纳米银/磷酸银/稀土磷酸盐复合光催化剂的合成方法， | 专利授权证书 | 2.1.4 |
5 | 共同知识产权 | 李锋锋；张明熹；张利芳 | 2015年-2020年 | 一种活性炭负载花瓣状磷酸银复相光催化材料的合成方法 | 专利授权证书 | 2.1.5 |
6 | 共同知识产权 | 张明熹；李锋锋 | 2015年-2020年 | 一种铕、镝离子共掺杂的铝酸锶透明陶瓷的合成方法 | 专利授权证书 | 2.1.7 |
7 | 共同知识产权 | 李锋锋；张明熹；董翠芝 | 2015年-2020年 | 一种具有长余辉发光功能的Sr2MgSi2O7：Eu2+，Dy3+纳米线的合成方法
| 专利授权证书 | 2.1.8 |
8 | 共同知识产权 | 李锋锋；张明熹 | 2007年-2020年 | 专利授权证书 | 2.1.9 | |
9 | 论文合著 | 李锋锋，张明熹，侯桂芹 | 2010年-2020年 | Sol-gel preparation and phosphorescence property of Mn2+- doped zinc boro- silicate glass thin films | 论文 | 2.6.10 |
10 | 科学技术成果 | 侯桂芹，张明熹 | 2010年-2020年 | 项目“ZnFe2O4和TiO2复合薄膜光电催化降解甲基橙溶液研究” | 成果鉴定证书 | 3.3.3 |
11 | 产业合作 | 赵光锋，李锋锋，侯桂芹 | 2015年-2020年 | 共建平台“唐山市硅酸钠产品工程技术研究中心” | 协议及名单 | 5.1.2、5.1.3 |
九、第一完成人承诺书：
十、知情同意证明：
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