專利名稱：一種鋱摻雜鎢鉬酸鹽綠色熒光微晶的化學溶液制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于白鎢礦結構發(fā)光材料，涉及一種新型綠色熒光體的研究，特別是涉及采用一種化學溶液方法制備鋱摻雜鎢鉬酸鹽固溶體新型綠色熒光微晶。
背景技術：
稀土元素具有獨特的4f電子層結構和豐富的能級使其具有一般元素所無法比擬的光譜性質。稀土發(fā)光材料具有吸收能力強、轉換率高、可發(fā)射從紫外到紅外的光譜、在可見區(qū)有很強的發(fā)射能力、物理性能穩(wěn)定等優(yōu)點，因而在照明光源、彩色電視、計算機、現(xiàn)代通信、測量技術、醫(yī)療設備、工業(yè)交通、航空航天及國防軍事等許多領域中都有著極其重要而廣泛的應用。目前稀土發(fā)光材料研究多集中在紅、綠、藍三基色熒光粉，這是因為不管是固態(tài)照明光源還是彩色電視顯像管的顯示屏多是由紅色、綠色、藍色三基色熒光粉有機結合組成的。對于這三種熒光粉，在全色視頻顯示中，綠光亮度的貢獻最大，約占60%左右，因此綠粉的研究尤為重要。目前制備出的幾種綠熒光粉，大多數(shù)都是含稀土離子Tb3+的化合物，但它們都不同程度地存在不足。例如和Gd2O2SiTb3+的溫度特性不好、Y2SiO4ITb3+的色純度不高、InBO3ITb3+的余暉太長、LaOCl Tb3+化學穩(wěn)定性欠佳等。只有Y3Al5O12:Tb3+(YAGiTb)表現(xiàn)出較好的性能。傳統(tǒng)的YAG: Tb綠粉的制備通常采用高溫固相法，溫度高達1500°C，但產物中仍有YAW3、Y4Al2O4和殘余的Al2O3等，影響熒光體的純度。而且這種方法得到的產物易成塊，需研磨才可使用，難以得到尺寸均勻和分布合理的微晶，不利于熒光粉在使用時鋪成致密、表面平滑、厚度均勻的熒光層，從而直接影響熒光體的顏色和亮度、影響熒光屏的分辨率。雖然后來人們對它的合成方法進行了較為廣泛的研究，使產物純度有所提高，粒度有所減小，但仍不可避免的要采用高溫反應，且制備過程復雜、條件不易控制。對于目前廣泛應用的紅粉和藍粉也通常采用這種高溫固相法合成，因而同樣存在諸如產物不純、顆粒不均、尺寸過大等問題，直接降低了熒光體效率。顯然，如何采用合適的制備技術去獲得形貌、尺寸和尺寸分布優(yōu)良的熒光粉，是目前發(fā)光材料研究的重點?；瘜W溶液制備方法是近幾年發(fā)展較為迅速的微納晶材料制備技術路線，該種方法制備條件溫和、環(huán)境影響小、能量和原料消耗少、不需要復雜的設備和工藝，可以實現(xiàn)反應物在分子水平上均勻混合，獲得具有特定組成、結構和形貌的材料。水熱合成法是一種重要的、應用廣泛的化學溶液制備方法，目前已有文獻報道采用水熱法合成了SrffO4, SrMoO4, CaMO4 =RE3+ (M=ff, Mo ；RE=Eu, Tb)等形式微晶。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于采用一種化學溶液方法——水熱合成法來制備一類鋱摻雜鎢鉬酸鹽固溶體綠色熒光微晶，以解決現(xiàn)有綠色熒光體中存在的上述問題。此方法操作簡便，易于通過水熱反應的溫度、溶液的PH值、濃度等條件的控制，得到物相純、粒度均一、顆粒尺寸合適、形貌規(guī)整、發(fā)光性能佳，具有實用性的鎢鉬酸鹽固溶體綠色微晶。
本發(fā)明所提供的鋱摻雜鎢鉬酸鹽固溶體綠色微晶通式可表示為=Aa 925 (WO4)a5 (MoO4) 0.5 ITb3V05 (A = Ca, Sr, Ba)。本發(fā)明是以鎢鉬酸鹽固溶體發(fā)光微晶A (WO4) 0.5 (MoO4) 0.5為基質，把Tb3+摻入此基質中。因為Tb3+與堿土離子A2+具有相近的離子半徑和電負性，它可以部分取代A2+形成稀土摻雜鎢鉬酸鹽固溶體發(fā)光微晶。采用本發(fā)明方法制備的微晶顆粒均一、尺寸大小可調(隨堿土金屬離子A2+的不同而在廣8 μ m之間)，利于發(fā)光微晶使用時鋪成厚度均勻的熒光層。該固溶體微晶被紫外光激發(fā)后，發(fā)射銳線譜，呈現(xiàn)高純度和亮度的綠光。另外，本發(fā)明技術合成的鎢鉬酸鹽固溶體發(fā)光微晶中的作3+，還可以被其它的稀土離子，像Eu3+、Eu2+、Dy3+等代替，或者兩類甚至多類稀土離子共摻雜，從而得到發(fā)射不同顏色的熒光體。


圖1 是本發(fā)明所述方法制備的 Aa 925 (WO4)a5(MoO4)^Tb3Ytl5 (A = Ca2+，Sr2+，Ba2+)固溶體發(fā)光微晶的X射線衍射圖2是本發(fā)明所述方法制備的Α,^ΟΛ.^οΟΛγΤ Λ^ (A = Ca2+，Sr2+，Ba2+)固溶體發(fā)光微晶的掃描電鏡圖。圖3 是本發(fā)明所述方法制備的 Aa 925 (WO4)a5(MoO4)^Tb3Ytl5 (A = Ca2+，Sr2+，Ba2+)固溶體發(fā)光微晶的激發(fā)光譜；
圖4是本發(fā)明所述方法制備的Α,^ΟΛ.^οΟΛγΤ Λ^ (A = Ca2+，Sr2+，Ba2+)固溶體發(fā)光微晶的發(fā)射光譜；
具體實施例方式
本發(fā)明以Na2W04、Na2MoO4、可溶性的堿土金屬硝酸鹽、六水氯化鋱等分析純?yōu)樵希ㄟ^水熱法合成一種鋱摻雜Aa 975 (WO4)a5 (MoO4) ^Tb3Ytl5 (A = Ca2+，Sr2+，Ba2+)固溶體發(fā)光微
曰
曰曰ο本發(fā)明所用試劑有
Ca(NO3)2 · 4H20 分析純；Sr(NO3)2 分析純；Ba(NO3)2 分析純；TbCl3 · 6H20 分析純；Na2TO4 · 2H20 分析純； NaMoO4 · 2H20 分析純。本發(fā)明的具體實施過程如下
用分析純的Ca(NO3)2 MH2CKSr(NO3)2和Ba(NO3)2分別配制成0. 1-0. 5 mol/L的相應溶液，TbCl3 · 6H20 配制成 0. 03-0. 08 mol/L 溶液，分析純的 Na2WO4 · 2H20 和 Na2MoO4 · 2H20 配制成0.2-0. 6 mol/L的相應溶液。實施例1 :&。.975 (WO4) 0.5 (MoO4) 0.5 Tb3+0.05 微晶的制備
按一定量目標體系C、975 (WO4) 0.5 (MoO4) 0.5 Tb3+0.05微晶所需原料的摩爾比，量取一定濃度相應體積的Ca (NO3)2和作(13溶液于聚四氟乙烯燒杯中，然后分別加入相應量的妝2冊4和Na2MoO4溶液，常溫攪拌15-30分鐘后將聚四氟乙烯燒杯放入高壓反應釜中。在80-180°C下水熱反應15-30小時后，自然冷卻至室溫。沉淀經離心分離、去離子水清洗后于100-150°C烘干，即得到 CEia 975 (WO4)M(MoO4)a5 = Tb3+Q.Q5 微晶。實施例2 =Ba0.975 (WO4)。.5 (MoO4)。. 5 Tb3+。.05 微晶的制備
除將Ca (NO3) 2換成Ba (NO3) 2外，其余的按實施例1工藝，制備Ba0.975 (WO4) 0.5 (MoO4) 0.5 Tb3+0.05 微晶。實施例 3 Sr0.975 (WO4) 0.5 (MoO4) 0.5:Tb3+0.05 微晶的制備
除將Ca(NO3)2換成Sr(NO3)2外，其余的按實施例1工藝，制備Sr0.975 (WO4)0.5(MoO4)0.5T
b3+o.05 微晶。
權利要求
1.一種鋱摻雜鎢鉬酸鹽綠色熒光微晶的化學溶液制備方法，其特征是①該鋱摻雜鎢鉬酸鹽綠色熒光微晶為白鎢礦型結構，該綠色微晶用化學通式Aa 925 (WO4)a5 (MoO4)a5: ν+α(15來表示，式中A = Ca, Sr, Ba ；②該化學溶液制備方法為水熱合成法。
2.根據(jù)權利要求1所述一種鋱摻雜鎢鉬酸鹽綠色熒光微晶的化學溶液制備方法，其特征是所述水熱合成法反應溫度范圍為80-180°C，水熱反應時間為15-30小時。
3.根據(jù)權利1要求所述鋱摻雜鎢鉬酸鹽綠色熒光微晶的化學溶液制備方法，其特征是所述 Na2WO4, Na2Mo04、堿土金屬硝酸鹽即 Ca (NO3) 2 · 4H20、Sr (NO3) 2、Ba (NO3) 2、稀土鹽即TbCl3均為分析純。
4.根據(jù)權利要求3所述鋱摻雜鎢鉬酸鹽綠色熒光微晶的化學溶液制備方法，其特征是配制的Ca (NO3) 2、Sr (NO3)2和Ba (NO3) 2溶液的濃度為0. 1-0. 5 mol/L ；配制的TbCl3溶液濃度為 0. 03-0. 08 mol/L ；配制的 Na2WO4 和 Na2MoO4 溶液的濃度為 0. 2-0. 6 mol/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種化學溶液方法制備一種新型綠色熒光微晶。本發(fā)明提供的綠色微晶可用通式A0.925(WO4)0.5(MoO4)0.5:Tb3+0.05來表示，式中A=Ca,Sr,Ba。按以下步驟進行按制備一定量目標體系A0.925(WO4)0.5(MoO4)0.5:Tb3+0.05微晶所需各種原料的摩爾比，量取一定濃度相應體積的A(NO3)2,TbCl3溶液于聚四氟乙烯燒杯中，然后再分別加入相應量的Na2MoO4和Na2WO4溶液，常溫攪拌15-30分鐘后將聚四氟乙烯燒杯放入高壓反應釜中。在80-180℃下水熱反應15-30小時后，自然冷卻至室溫。沉淀經離心分離、去離子水清洗后于100-150℃烘干即得到A0.925(WO4)0.5(MoO4)0.5:Tb3+0.05固溶體發(fā)光微晶。本發(fā)明環(huán)保節(jié)能，制備工藝設備簡單，反應溫度低。該方法制備的鋱摻雜鎢鉬酸鹽綠色熒光微晶物相純、粒度均一、顆粒尺寸合適、形貌規(guī)整、呈現(xiàn)高純度和亮度的綠光，具有較好的實用性。
文檔編號C09K11/68GK102382643SQ20111026029
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權日2011年9月5日
發(fā)明者李林奕, 李陽, 畢劍, 秦丹, 賃敦敏, 賴欣, 高道江, 魏艷艷 申請人:四川師范大學