圖片：市售橘色夜光粉發出螢光時的情形。
作者：嚴融怡
現今在網路上或是化學行所市售給中小學生實驗或作為工藝材料的夜光粉多半是短效型的夜光粉，它的優點是極易展現夜光的性質，起始的亮度大，但是缺點則為發光時間短，約只有幾分鐘到兩小時的時間(視內部添加的各類成分而定)。短效型夜光粉傳統上最常以硫化鋅為主要成份(但近幾年也有其他種類的材料)，硫化鋅這一成分具有無毒、無害、無輻射、耐酸鹼、耐水(但是久置潮濕環境仍會氧化為硫酸鋅)與耐高溫等特性。硫化鋅在自然界主要存在為閃鋅礦與纖鋅礦的形式存在。這二種形式都是帶有寬能帶隙(能帶隙，energy band gap，是指固態物理當中價帶頂端至傳導帶底端的能量差距)的半導體材料，在光電材料當中有廣泛應用。
硫化鋅可經由硫化氫和鋅鹽溶液作用而製得。當硫化鋅晶體中添加微量的銅、錳、銀加以活化，之後便能在光照期間吸收光線，然後在黑暗處發出不同顏色的螢光(依據其他配料)。硫化鋅螢光材料的發光原理最初是在1866年首次由法國化學家西奧多‧西多(Théodore Sidot)所發現，他的發現由當時以研究發光而聞名的 貝克勒爾(A. E. Becquerel)所提出，之後這項原理曾被近代物理學家拉塞福(Enerest Rutherford)運用來探索原子模型。因為硫化鋅螢光材料可以在X射線或電子束的激發下發光，因此可運用於X射線屏幕與陰極射線管。後來硫化鋅塗料也曾被廣泛運用於鐳手錶的錶盤製作，不過鐳手錶牽涉放射線的刺激發光，後來在美國鐳女郎事件爆發後，國際間普遍注意到鐳製品放射性致癌的危險性，這類製品於是走入歷史。但是運用硫化鋅螢光的夜光粉材料則仍然普遍運用於分析試劑的染色辨識、油漆或塗料、白色及不透明玻璃、野外求生照明用的裝置、充填夜間可發光的橡膠或塑膠玩具、交通號誌的塗層、航空與航海儀錶板、機器便於發光識別的開關或門把、發光吸引魚類的釣魚鉤與釣魚線、現代鐘錶數字的發光塗料、電影院或居家夜間意外停電的方向辨識裝置、以及用以讓車輛能夠在夜間看到的警用裝備或是兒童交通隊與糾察隊的夜光塗層等等。短效型夜光粉的使用年限很長，有的可長達二十年。
圖片：早期的陰極射線管(Braun's original cold-cathode CRT, 1897)，這類設計的CRT管子後來在解構原子結構的實驗以及早期電腦與電視螢光幕的映像管技術當中扮演關鍵核心的角色(圖片引自維基共享資源)
硫化鋅是最常見的夜光粉材料，因為工藝應用上已超過百年，也最為純熟。硫化鋅螢光素材會發出黃綠色的夜光。有的品牌產品為了加強發光的效能還會以硫化鋅與銅的基底上再添加稀土材料。在現今，通常能夠組成磷光體（Phosphor）的素材包括氧化物、硫化物、硒化物、氮化物、氮氧化物、鹵化物或鋅、鎘、錳、鋁、矽以及各種稀土金屬等都有被拿來作為夜光粉類素材的情形(硫化物雖然最早被化學家發現它們的螢光特性，但是近幾年化學穩定性更好的矽酸鹽、氮化物與氮氧化物螢光素材已經逐漸取代了硫化物)。網路上另外有一組流傳已久的配方則仍是使用硫化物，可針對不同顏色的夜光粉進行製作：
紅色夜光粉：硫酸鋇55克、硫酸鎂40克、磷酸鋰2克、硝酸銅3克。
藍色夜光粉：硫化鈣63克、硫酸鈉5克、硫酸鉀5克、硫酸鍶10克、氯化鈉6克、硝酸銀1克、硫化鎂10克。
紫色夜光粉：硫化鈣63克、硫化鎂26克、硫化鈉10克、硝酸鍶1克。
綠色夜光粉：硫化鈣55克、硫化鉀1克、硫化鈉10克、硝酸鋇12克、硝酸銦13克。
黃色夜光粉：硫化鋇55克、硫化鎂40克、硫化鋁2 克、硝酸鉀3 克。
將上述配方材料放入坩鍋當中在高溫爐當中加熱至攝氏133 度，燒50分鐘。之後去除某些雜質，再把鍛燒好的原料放在球磨機當中磨成細粉。然後以水浸泡沉澱，去掉上清液，將沉澱粉狀物放在乾燥箱中乾燥即可備用。
圖片：福昇化學行版本的異色夜光粉
圖片：小朋友進行夜光粉發光的測試小實驗
有一些長效型夜光粉，與短效型夜光粉同樣是蓄能型夜光，當中會以稀土的氧化物例如氧化銪去搭配氧化鋁、碳酸鍶、硼酸等材料進行攝氏1400度的鍛燒。這類長效型夜光粉的發光時間更長，可以到數個小時。另外也有一些夜光粉是以放射性物質的放射線(不可見光)來驅動螢光物質的產光，早年的鐳鐘錶便屬於這類的發光效應。但這類帶有放射性物質的夜光粉則不太適合中小學生操作。
圖片：粉紅色的夜光粉
圖片：粉紅色夜光粉在黑暗中的夜光情形
從夜光粉基本原理的發現，可以應用在科學史有關螢光物質在原子模型發現歷史的授課，當中還可以牽涉到十九世紀有一段尋找螢光物質的科學故事。而另一部分則可進展到現階段在材料科學與半導體科技方面仍有相當多新興螢光材料的研究。像是氧化釔、氧化鑭等稀土族氧化物應用於夜光粉(螢光粉)的種類已達數十種。氧化釔的量子效率高、化學穩定性佳，因此在日光燈、液晶顯示器（liquid crystal display, LCD）的螢光塗料都有長足的應用。因此夜光粉其實運用在國中小學或是高中與大學的自然科學相關課程，實際上都是可以做相當多延伸應用的有趣素材。在國中小學，可以偏向工藝上(像是搭配夜光粉來製作海洋瓶、夜光瓶以取代聖誕亮粉和金蔥粉，因為後兩者其實比較容易製造塑膠汙染)或是其他科展方面應用的材料。而在高中與大學則可以嘗試製作各類夜光粉或是嘗試研究新的原料研究。
參考引用資料：
1.硫化鋅─維基百科 https://zh.wikipedia.org/zh-tw/硫化锌
2.磷光體─維基百科 https://zh.wikipedia.org/zh-tw/磷光体
3.螢光與夜光的差別-哈利材料 https://blog.xuite.net/harrych666/0980538985/215294408#
4.適用於普通化學實驗之材料化學實驗－Y_2O_3：Eu^(3+)螢光粉末之製備 ─華藝線上圖書館 https://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh?docid=P20160122002-200206-201604220027-201604220027-273-279
5.新穎白光發光二極體氟硫化物螢光粉之探索─華藝線上圖書館 https://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh?docid=04510011-201309-201310140024-201310140024-20-28
6.發光二極體：讓LED發光的功臣–螢光粉 ─科技大觀園 https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/c0000008/detail?ID=52ca7b74-a9c3-43ac-b09a-90d56b908a04
7.台北崇裕科技─變色專家網站─長效型夜光材料 http://www.colorchange.com.tw/index.php/tw/long-lasting-glow-in-the-dark-material.html
8.夜光粉─產品介紹─綠巖企業有限公司 https://www.liuhyen.com.tw/products_detail/36.htm
9.夜光粉─中文百科全書 https://www.newton.com.tw/wiki/%E5%A4%9C%E5%85%89%E7%B2%89
10.硫化鋅─中文百科全書 https://www.newton.com.tw/wiki/%E7%A1%AB%E5%8C%96%E9%8B%85
11.黃綠夜光粉─百科知識 https://www.easyatm.com.tw/wiki/%E9%BB%83%E7%B6%A0%E5%A4%9C%E5%85%89%E7%B2%89
12.硫化鋅短效夜光粉─百科知識 https://www.easyatm.com.tw/wiki/%E7%A1%AB%E5%8C%96%E9%8B%85%E7%9F%AD%E6%95%88%E5%A4%9C%E5%85%89%E7%B2%89
13.夜光粉的成分是什麼？夜光粉的使用方法─ 大連九州國際貿易有限公司 http://www.dlkyusyu.com/yeguangfen_10.html
14.硫化鋅夜光粉─詩雅涂化工 http://www.shiyatu.cn/271/
15.怎麼製作夜光粉 ─劇多 https://www.juduo.cc/club/3765881.html
16.Zinc sulfide. (2022, June 28 ). In Wikipedia, the free encyclopedia. Retrieved July 18, 2022, from https://en.wikipedia.org/wiki/Zinc_sulfide
17.Zinc Sulfide - History https://zinsulfide.weebly.com/
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1.屍骨仍在發光，用生命換來勞工安全的「鐳女郎」 | 《歪。亂講》第1季 • 第10集 ─歪。講堂 Y.Talkroom
https://www.youtube.com/watch?v=jEaZnOn-_ms
2.說好的原子是物質的最小單位呢？比原子還輕兩千倍的神祕物質登場！【LIS科學史】（湯姆森－電子發現）─LIS情境科學教材
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