專利名稱：鑭鈰鋱氧化物熒光粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑭鈰鋱氧化物熒光粉的制備方法，特別是類球形多面體鑭鈰鋱氧化物熒 光粉的制備方法。
技術(shù)背景鑭鈰鋱氧化物是一種發(fā)綠光的熒光材料，主要用于制造燈用稀土熒光粉。對于熒光粉， 越來越多的研究表明熒光粉的形貌對其發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光效率以及分辨率都有著很大的影響。 球形的熒光粉顆粒由于具有較大的比表面積，從而最容易吸收外來的激發(fā)光，同時(shí)球形的顆 粒可以獲得較大的堆積密度，對自身發(fā)出的光在各個(gè)方向的發(fā)射作用也最強(qiáng)，從而可以減少 熒光粉的光散射，因此相對其它形貌來說，球形的熒光粉顆粒可以極大的提高熒光粉的發(fā)光 強(qiáng)度、發(fā)光效率以及分辨率。文獻(xiàn)"《中國稀土理論與應(yīng)用研究》肖紀(jì)美、霍明遠(yuǎn)主編，1992年版。第274頁"公開 了一種鑭鈰鋱氧化物熒光粉的制備方法，該方法以鑭鈰鋱的強(qiáng)酸鹽溶液與草酸溶液共沉淀生 成鑭鈰鋱草酸鹽，再以鑭鈰鋱草酸鹽為前驅(qū)體，經(jīng)高溫灼燒得到鑭鈰鋱氧化物。此法所制備 的鑭鈰鋱氧化物發(fā)光亮度較高。但由于鑭鈰鋱草酸鹽屬于單斜晶系，由此方法直接制備的鑭 鈰鋱氧化物顆粒的形態(tài)如圖5，由圖5可見所得鑭鈰鋱氧化物的形貌不規(guī)則、球形度不佳、 大小分布不均勻，且有團(tuán)聚現(xiàn)象，這些直接影響了鑭鈰鋱氧化物熒光粉的熒光性能，使其熒 光性能劣化。 發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)球形度差的不足，本發(fā)明提供一種鑭鈰鋱氧化物熒光粉的制備方法， 通過改變共沉淀的結(jié)晶環(huán)境來控制鑭鈰鋱草酸鹽的形貌，可以制備出分散性好的類球形多面 體鑭鈰鋱氧化物熒光粉。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案 一種鑭鈰鋱氧化物熒光粉的制備方法，其特 點(diǎn)是包括下述步驟(a) 稱取草酸晶體，將草酸晶體溶解于草酸晶體自身質(zhì)量3 5倍的蒸餾水中制成草酸溶 液，按草酸晶體質(zhì)量鑭鈰鋱氯化物質(zhì)量=1.2:1的比例量取市售的鑭鈰鋱氯化物溶液，鑭鈰 鋱氯化物溶液密度為250g/L;(b) 在體積為2.5 3倍于總反應(yīng)液的反應(yīng)瓶中加入0.12 0. 16倍于反應(yīng)瓶體積的蒸餾水 或蒸餾水與乙醇的復(fù)配液做反應(yīng)底液，并加熱至40 8(TC;(c) 當(dāng)加熱至預(yù)定值40 80'C后，向反應(yīng)瓶添加表面助劑，加酸，攪拌；(d) 攪拌條件下，分別用兩支恒壓滴管同時(shí)加入步驟(a)質(zhì)量比的鑭鈰鋱氯化物溶液 和草酸溶液，并使鑭鈰鋱氯化物溶液和草酸溶液同時(shí)滴加完成，繼續(xù)攪拌，陳化1.5 2.5h后， 停止攪拌，待沉淀母液澄清并冷卻至室溫后，將沉淀物與母液分離，抽濾，并用蒸餾水洗滌 沉淀物數(shù)次，90 110。C烘干；(e) 將步驟(d)得到的烘干物放到箱式電阻爐中，快速升溫到920 98(fC，保溫3 4h 后冷卻到室溫，即得鑭鈰鋱氧化物熒光粉。本發(fā)明的有益效果是由于在結(jié)晶反應(yīng)過程中添加了合適的表面助劑和相應(yīng)地增強(qiáng)反應(yīng) 體系的酸度，使得由此方法得到的鑭鈰鋱氧化物的形態(tài)為類球形多面體，且得到的鑭鈰鋱氧 化物分散性較好沒有團(tuán)聚現(xiàn)象。最終，提高了鑭鈰鋱氧化物作為熒光粉的熒光性能。


圖l是本發(fā)明方法實(shí)施例l制備的鑭鈰鋱氧化物熒光粉掃描電鏡照片。 圖2是本發(fā)明方法實(shí)施例2制備的鑭鈰鋱氧化物熒光粉掃描電鏡照片。 圖3是本發(fā)明方法實(shí)施例3制備的鑭鈰鋱氧化物熒光粉掃描電鏡照片。 圖4是本發(fā)明方法實(shí)施例4制備的鑭鈰鋱氧化物熒光粉掃描電鏡照片。 圖5是現(xiàn)有技術(shù)方法制備的鑭鈰鋱氧化物熒光粉掃描電鏡照片。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，指導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。本實(shí)施例不以任何方式 限制本發(fā)明。實(shí)施例l,稱取18.375g草酸晶體并將其溶到70ml的蒸餾水中，草酸晶體為112(:204丄51120 純度在98%以上。量取60ml鑭鈰鋱氯化物溶液，鑭鈰鋱氯化物溶液特征為密度為250g/L，將 氯化物折合成氧化物后La203、 Ce02、 丁1)407的質(zhì)量百分含量分別為60%、 23.75%、 16.25%, 氫離子濃度0.03mol/L。在500ml的反應(yīng)瓶中加入60ml蒸餾水，并以水浴鍋進(jìn)行加熱。當(dāng)溫度 升高到60。C時(shí)，加入0.24克吐溫一20和4.5ml自制助劑以及15ml濃鹽酸，自制助劑為實(shí)驗(yàn)室自 制的固含量約為10%的聚丙烯酸酯類非離子表面助劑。開攪拌，當(dāng)體系均相后，分別用兩支 恒壓滴管同時(shí)加入上述質(zhì)量比的鑭鈰鋱氯化物溶液和草酸溶液，并使鑭鈰鋱氯化物溶液和草 酸溶液同時(shí)滴加完成。待加料結(jié)束后，在繼續(xù)攪拌的條件下保溫陳化2h，之后冷卻到室溫。 將所得沉淀過濾，洗滌，100。C烘干。將此時(shí)所得的鑭鈰鋱草酸鹽放到箱式電阻爐，快速升溫 到92(fC，保溫4h，得到鑭鈽鋱氧化物熒光粉。從圖l掃描電鏡照片中可清楚地看到，所得的鑭鈰鋱氧化物絕大部分為類球形多面體，顆 粒平均粒徑約3um。實(shí)施例2，稱取6.125g草酸晶體并將其溶到35ml的蒸餾水中，草酸晶體為^(:204丄51120 純度在98%以上。量取20ml鑭鈰鋱氯化物溶液，鑭鈰鋱氯化物的特征同實(shí)施例l。在250ml的 反應(yīng)瓶中加入40ml蒸餾水，并以水浴鍋進(jìn)行加熱。當(dāng)溫度升高到80。C時(shí)，加入0.4克OP—10 以及6ml丙烯酸，開攪拌，當(dāng)體系均相后同時(shí)滴加草酸溶液和鑭鈰鋱溶液。加料結(jié)束后，在繼 續(xù)攪拌的條件下保溫陳化約1.5h，之后冷卻到室溫。將所得沉淀過濾，洗滌，9(TC烘干。將 此時(shí)所得的鑭鈰鋱草酸鹽放到箱式電阻爐，快速升溫到98(fC，保溫3.5h,得到鑭鈰鋱氧化物 熒光粉。
從圖2掃描電鏡照片中可清楚地看到，所得的鑭鈰鋱氧化物部分為類球形多面體，顆粒平 均粒徑約9um。
實(shí)施例3，稱取18.375g草酸晶體并將其溶到60ml的蒸餾水中，草酸晶體為112(:204丄5^0 純度在98%以上。量取60ml鑭鈰鋱氯化物溶液，鑭鈰鋱氯化物的特征同實(shí)施例l。在500ml的 反應(yīng)瓶中加入復(fù)合液20ml蒸餾水以及45ml無水乙醇，并以水浴鍋進(jìn)行加熱。當(dāng)溫度升高到40。C 時(shí)，加入9ml自制助劑——自制助劑為實(shí)驗(yàn)室自制的固含量約為10%的聚丙烯酸酯類非離子表 面助劑，再加入12ml濃鹽酸，開攪拌，當(dāng)體系均相后同時(shí)滴加草酸溶液和鑭鈰鋱溶液。加料 結(jié)束后，在繼續(xù)攪拌的條件下保溫陳化2h，之后冷卻到室溫。將所得沉淀過濾，洗滌，110°C 烘干。將此時(shí)所得的鑭鈽鋱草酸鹽放到箱式電阻爐，快速升溫到950T，保溫3h，得到鑭鈰鋱 氧化物熒光粉。從圖3掃描電鏡照片中可清楚地看到，所得的鑭鈰鋱氧化物絕大部分為類球形多面體，顆 粒平均粒徑約5um。
實(shí)施例4，稱取6.125g草酸晶體并將其溶到25ml的蒸餾水中，草酸晶體為H2C2(V1.5H20 純度在98%以上。量取20ml鑭鈰鋱氯化物溶液，鑭鈰鋱氯化物的特征同實(shí)施例1。在250ml 的反應(yīng)瓶中加入復(fù)合液20ml蒸餾水以及25ml無水乙醇，并以水浴鍋進(jìn)行加熱。當(dāng)溫度升高 到7(^C時(shí)，加入3ml自制助劑——自制助劑為實(shí)驗(yàn)室自制的固含量約為10%的聚丙烯酸酯類 非離子表面助劑，再加入3ml濃鹽酸，開攪拌，當(dāng)體系均相后同時(shí)滴加草酸溶液和鑭鈰鋱溶 液。加料結(jié)束后，在繼續(xù)攪拌的條件下保溫陳化2.5h，之后冷卻到室溫。將所得沉淀過濾， 洗滌，110°C烘干。將此時(shí)所得的鑭鈰鋱草酸鹽放到箱式電阻爐，快速升溫到950°C，保溫 3.5h，得到鑭鈰鋱氧化物。
從圖4掃描電鏡照片中可清楚地看到，所得的鑭鈰鋱氧化物的形貌為類球形多面體，顆 粒平均粒徑約12um。
權(quán)利要求
1、一種鑭鈰鋱氧化物熒光粉的制備方法，其特征包括下述步驟(a)稱取草酸晶體，將草酸晶體溶解于草酸晶體自身質(zhì)量3～5倍的蒸餾水中制成草酸溶液，按草酸晶體質(zhì)量∶鑭鈰鋱氯化物質(zhì)量＝1.2∶1的比例量取市售的鑭鈰鋱氯化物溶液，鑭鈰鋱氯化物溶液密度為250g/L；(b)在體積為2.5～3倍于總反應(yīng)液的反應(yīng)瓶中加入0.12～0.16倍于反應(yīng)瓶體積的蒸餾水或蒸餾水與乙醇的復(fù)配液做反應(yīng)底液，并加熱至40～80℃；(c)當(dāng)加熱至預(yù)定值40～80℃后，向反應(yīng)瓶添加表面助劑，加酸，攪拌；(d)攪拌條件下，分別用兩支恒壓滴管同時(shí)加入步驟(a)質(zhì)量比的鑭鈰鋱氯化物溶液和草酸溶液，并使鑭鈰鋱氯化物溶液和草酸溶液同時(shí)滴加完成，繼續(xù)攪拌，陳化1.5～2.5h后，停止攪拌，待沉淀母液澄清并冷卻至室溫后，將沉淀物與母液分離，抽濾，并用蒸餾水洗滌沉淀物數(shù)次，90～110℃烘干；(e)將步驟(d)得到的烘干物放到箱式電阻爐中，快速升溫到920～980℃，保溫3～4h后冷卻到室溫，即得鑭鈰鋱氧化物熒光粉。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑭鈰鋱氧化物熒光粉的制備方法，其特征在于所述的表面助 劑是吐溫一20、 OP—IO、自制助劑，或者是吐溫一20與自制助劑的混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑭鈰鋱氧化物熒光粉的制備方法，其特征在于所述的自制 助劑是固含量為10%的聚丙烯酸酯類非離子表面助劑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鑭鈰鋱氧化物熒光粉的制備方法，其特征在于所述的酸是濃 鹽酸或丙烯酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鑭鈰鋱氧化物熒光粉的制備方法，其特點(diǎn)是包括下述步驟配制草酸溶液，按草酸晶體質(zhì)量∶鑭鈰鋱氯化物質(zhì)量＝1.2∶1的比例量取鑭鈰鋱氯化物溶液；在反應(yīng)瓶中加入蒸餾水或蒸餾水與乙醇的復(fù)配液，并加熱至預(yù)定值40～80℃后，向反應(yīng)瓶添加表面助劑，加酸，攪拌；分別用兩支恒壓滴管同時(shí)加入前述質(zhì)量比的鑭鈰鋱氯化物溶液和草酸溶液，并使鑭鈰鋱氯化物溶液和草酸溶液同時(shí)滴加完成，繼續(xù)攪拌，陳化，待沉淀母液澄清并冷卻至室溫后，將沉淀物與母液分離，抽濾，洗滌，烘干；將烘干物放到電阻爐中，快速升溫到920～980℃，保溫3～4h后冷卻。由于在結(jié)晶反應(yīng)過程中添加了表面助劑和酸，得到了類球形多面體鑭鈰鋱氧化物。
文檔編號C09K11/78GK101220270SQ20071019922
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者張和鵬, 張秋禹, 陸樹新, 馬明亮 申請人:西北工業(yè)大學(xué)