專利名稱：一種銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光粉及其制備方法，尤其涉及一種用于有選擇性地誘集害蟲應(yīng)用光源的紫外熒光粉及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，人們已普遍開始意識(shí)到農(nóng)藥對(duì)人類健康、食品安全性、 環(huán)境的負(fù)面影響。從“飛蛾撲火”的自然現(xiàn)象人們受到啟發(fā)，光可以引誘飛蛾，至此開辟了人類歷史上防治害蟲手段的新篇章，燈光誘殺害蟲的作用已越來越為人們所重視。最初人們使用煤油燈、篝火，進(jìn)而用黑光燈、高壓汞燈等方式誘殺害蟲，這些方式在防治過程中都暴露了致命的缺點(diǎn)，即效果差，誘殺無選擇性，大量殺傷天敵，破壞生態(tài)平衡，消耗資源大， 人畜安全無保證等問題。為了克服利用燈光誘殺害蟲存在的弊端，目前都是采用紫外熒光粉來代替燈光誘殺害蟲，針對(duì)燈光的波長(zhǎng)、波段對(duì)人身及目標(biāo)生物的各種影響，靶標(biāo)生物對(duì)電子輻射波、頻率的不同反應(yīng)，利用昆蟲的復(fù)眼結(jié)構(gòu)和對(duì)特定光波的趨性差異，提供了有選擇性地誘集害蟲的應(yīng)用光源的紫外熒光粉。傳統(tǒng)的紫外熒光粉的制備方法，燒結(jié)溫度高，次數(shù)多，制備工藝復(fù)雜，成本高，安全性較差。CN1186104A公開了四硼酸鍶銪熒光粉的制備。在該方法中，將碳酸鍶、硼酸和氧化銪混合，在氮?dú)饣蚩諝獾确沁€原性氣氛中經(jīng)高溫?zé)Y(jié)，利用熒光粉基質(zhì)化合物四硼酸鍶本身在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，三價(jià)銪離子通過取代二價(jià)鍶離子進(jìn)入晶格，在其周圍形成一個(gè)帶負(fù)電荷的缺陷，利用負(fù)電荷缺陷將三價(jià)銪離子還原為二價(jià)銪離子，得到四硼酸鍶銪熒光粉。這種方法制得的熒光粉，可被254nm的波長(zhǎng)激發(fā)，最大發(fā)射波長(zhǎng)位于370nm左右。但是實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)使用這種方法制備得到的四硼酸鍶銪熒光粉，發(fā)光強(qiáng)度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉，其組成式為SrBxO7 :Euy，Liz，式中，4 ^ χ ^ 5,
0. 01 彡 y 彡 0. 1，0.01 ^ Z ^ 0. 1。優(yōu)選的，一種銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉，其組成式為=SrBxO7 :Euy, Liz，式中，4. 3 彡 χ 彡 4. 5,0. 02 彡 y 彡 0. 04,0. 02 彡 ζ 彡 0.04。上述的銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，包括如下步驟
1)將原料稱重、粉碎混勻，置于坩堝中，燒結(jié)預(yù)燒2 4小時(shí)；
2)冷卻，取出研磨粉碎得到初粉；
3)將初粉置于坩堝，還原氣氛中灼燒2 4小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。預(yù)燒溫度為200 900°C。優(yōu)選的，預(yù)燒溫度為700 850°C。
灼燒的溫度為200 900°C。優(yōu)選的，灼燒溫度為830 900°C。還原性氣氛為CO、N2/H2混合氣。優(yōu)選的，銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，其步驟如下
1)準(zhǔn)確稱量SrC03、H3BO3>Eu203、Li3PO4,粉碎混勻，置于坩堝中，在700 850°C燒結(jié)預(yù)燒2 4小時(shí)；
2)冷卻，取出研磨粉碎得到初粉，將初粉放入小坩堝，小坩堝置于裝有碳粉的大坩堝內(nèi)，大坩堝加蓋封閉，小坩堝敞口 ；
3)將大坩堝置于高溫爐830 900°C灼燒2 4小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明的銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本降低。本發(fā)明方法制備的熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度比四硼酸鍶銪熒光粉要高約10%。本發(fā)明方法制備的熒光粉在600°C灼燒30分鐘后，它的發(fā)光強(qiáng)度幾乎沒有衰減，有時(shí)反而有所增大。該熒光粉在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域主要用于有選擇性地誘集害蟲應(yīng)用光源的紫外熒光粉；在醫(yī)療保健方面，它能使皮膚的新陳代謝作用加快，皮膚生長(zhǎng)力加強(qiáng)，能治療多種皮膚?。辉诠饣磻?yīng)，它用于硬化物質(zhì)和涂料、染料的褪色、塑料的老化；在印刷方面，它用于光化燈；它還可以用于防偽驗(yàn)鈔等等，其應(yīng)用非常廣泛。


圖1是本發(fā)明熒光粉的激發(fā)光譜圖； 圖2是本發(fā)明熒光粉的發(fā)射光譜圖3是比較例1樣品的發(fā)射光譜圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。標(biāo)樣(SrB4O7:Eua(l2)
1)按摩爾比14 0. 01將SrC03、H3B03、Eu203準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過160目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在820°C燒結(jié)預(yù)燒3小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
Π ；
3)于高溫爐在870°C灼燒3小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。實(shí)施例1 (SrB4O7 =Eu0.01, Lia012)
1)按摩爾比1 4 0. 005 0. 004 將 SrCO3> H3B03、Eu203、Li3PO4 準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過 160 目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在720°C燒結(jié)預(yù)燒4小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
口 ；
3)于高溫爐在830°C灼燒4小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。實(shí)施例2 (SrB43O7 =Eu0.03, Li0.015)
1)按摩爾比 1 4. 3 0. 015 0. 005 將 SrCO3> H3B03、Eu203、Li3PO4 準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過 160目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在800°C燒結(jié)預(yù)燒3小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
口 ；
3)于高溫爐在850°C進(jìn)行灼燒3小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。實(shí)施例3 (SrB45O7 =Eu0.02, Li0.021)
1)按摩爾比1 4. 5 0. 010 0. 007 將 SrCO3> H3B03、Eu203、Li3PO4 準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過 160 目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在830°C燒結(jié)預(yù)燒2. 5小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
口 ；
3)于高溫爐在860°C進(jìn)行灼燒2.5小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。實(shí)施例4 (SrB5O7 =Eu0.02, Li0.03)
1)按摩爾比1 5 0. 010 0. 010 將 SrCO3> H3B03、Eu203、Li3PO4 準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過 160 目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在850°C燒結(jié)預(yù)燒2小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
口 ；
3)于高溫爐在900°C進(jìn)行灼燒2小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。實(shí)施例5 (SrB44O7 =Eu0.01, Li0.03)
1)按摩爾比1 4. 4 0. 005 0. 01 將 SrC03、H3B03、Eu203、Li3P04 準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過 160 目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在750°C燒結(jié)預(yù)燒3小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
口 ；
3)于高溫爐在850°C進(jìn)行灼燒3小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。實(shí)施例6 (SrB4 O7 :Eu0.02，Lia 039)
1)按摩爾比1 4 0. 01 0. 013 將 SrC03、H3B03、Eu203、Li3P04 準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過 160 目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在850°C燒結(jié)預(yù)燒2小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
口 ；
3)于高溫爐在900°C進(jìn)行灼燒4小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。實(shí)施例7 (SrB45O7 =Eu0.03, Li0.06)
1)按摩爾比1 4. 5 0. 015 0. 02 將 SrC03、H3B03、Eu203、Li3P04 準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過 160 目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在800°C燒結(jié)預(yù)燒4小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
口 ；
3)于高溫爐在830°C進(jìn)行灼燒3小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。實(shí)施例8 (SrB4O7 =Eu0.05，Li0.045)
1)按摩爾比1 4 0. 025 0. 015 將 SrCO3> H3B03、Eu203、Li3PO4 準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過 160 目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在800°C燒結(jié)預(yù)燒2小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
口 ；3)于高溫爐在830°C進(jìn)行灼燒4小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。實(shí)施例9 (SrB45O7 =Eu0.06, Lia 039)
1)按摩爾比1 4. 5 0. 03 0. 013 將 SrC03、H3B03、Eu203、Li3P04 準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過 160 目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在830°C燒結(jié)預(yù)燒3小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
Π ；
3)于高溫爐在850°C進(jìn)行灼燒2.5小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。實(shí)施例10 (SrB5O7 :Eu0.10，Lia06)
1)按摩爾比1 5 0. 05 0. 02 將 SrCO3> H3B03、Eu203、Li3PO4 準(zhǔn)確稱量，研細(xì)過 160 目篩網(wǎng)，混勻后置于坩堝中，在800°C燒結(jié)預(yù)燒2小時(shí)；
2)冷卻后，取出研磨，放入小坩堝，置于裝有碳粉的大坩堝里并加蓋封閉，小坩堝敞
Π ；
3)于高溫爐在880°C進(jìn)行灼燒3小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。比較例1 3分別按CN1186104A (四硼酸鍶銪熒光粉的制備)實(shí)施例記載的方案制備得到，比較例4同樣按CN1186104A記載的技術(shù)方案制備得到。比較例1 (Srtl99B4O7=Euciol)
按摩爾比0. 99 4 0. 005將SrCO3、H3BO3、Eu2O3準(zhǔn)確稱量，在氧化鋁研缽中充分研混，轉(zhuǎn)入氧化鋁坩堝中在電爐內(nèi)于300°C灼燒4小時(shí)；取出研混后，在氮?dú)庵杏?80°C再灼燒4小時(shí)，研磨后即得熒光粉。比較例2 (SrQ.96B407 :Eu。04)
按摩爾比0. 96 4 0. 02將SrC03、H3B03、Eu2O3準(zhǔn)確稱量，在氧化鋁研缽中充分研混，轉(zhuǎn)入氧化鋁坩堝中在電爐內(nèi)于500°C灼燒2小時(shí)；取出研混后，在空氣中于820°C再灼燒3小時(shí)，研磨后即得熒光粉。比較例3 (Sr。.98B407 :EuQ 02)
按摩爾比0. 98 4 0. 01將SrC03、H3B03、Eu2O3準(zhǔn)確稱量，在氧化鋁研缽中充分研混，轉(zhuǎn)入氧化鋁坩堝中在電爐內(nèi)于400°C灼燒3小時(shí)；取出研混后，在氮?dú)庵杏?50°C再灼燒2小時(shí)，研磨后即得熒光粉。比較例4 (Sr0 97B4O7 :Eu0 03)
按摩爾比0. 97 4 0. 015將SrCO3、H3BO3、Eu2O3準(zhǔn)確稱量，在氧化鋁研缽中充分研混，轉(zhuǎn)入氧化鋁坩堝中在電爐內(nèi)于500°C灼燒3小時(shí)；取出研混后，在氮?dú)庵杏?50°C再灼燒3小時(shí)，研磨后即得熒光粉。使用相同強(qiáng)度253. 7nm的紫外線分別激發(fā)實(shí)施例1 4的熒光粉和標(biāo)樣的熒光粉，其激發(fā)光譜圖如圖1所示，圖中，a為標(biāo)樣的激發(fā)光譜，b e分別為實(shí)施例1 4的激發(fā)光譜。從圖中可以看出，本發(fā)明的熒光粉與標(biāo)樣具有類似的激發(fā)光譜。實(shí)施例1 4的熒光粉和標(biāo)樣熒光粉的發(fā)射光譜圖如圖2所示，圖中，a為標(biāo)樣的發(fā)射光譜，b e分別為實(shí)施例1 4的發(fā)射光譜。從圖中可以看出，各熒光粉的峰形基本一致，且本發(fā)明的熒光粉比標(biāo)樣四硼酸鍶銪具有更好的發(fā)光強(qiáng)度。使用相同強(qiáng)度253. 7nm的紫外線激發(fā)比較例1樣品，其發(fā)射光譜圖見圖3，由圖可知，在波長(zhǎng)為eiOnm左右產(chǎn)生Eu3+的峰，可見，在空氣或非還原性氣氛條件下灼燒會(huì)導(dǎo)致三價(jià)銪離子不能完全被還原為二價(jià)銪離子，會(huì)產(chǎn)生Eu3+雜峰，從而嚴(yán)重影響粉的紫外強(qiáng)度，制備不了高強(qiáng)度的四硼酸鍶銪熒光粉。使用相同強(qiáng)度253. 7nm的紫外線分別激發(fā)標(biāo)樣熒光粉，比較例1 4的熒光粉和實(shí)施例1 4熒光粉，得到的各參數(shù)對(duì)比如表1所示，各組熒光粉的發(fā)射波長(zhǎng)為368士2 nm, 比較例1 3的樣品均比標(biāo)樣的紫外發(fā)光強(qiáng)度低，其中比較例1樣品的發(fā)光強(qiáng)度僅23. 9%。 實(shí)施例1 4均比標(biāo)樣的紫外強(qiáng)度強(qiáng)，其中實(shí)施例3樣品的發(fā)光強(qiáng)度達(dá)109. 4%。將制備得到的熒光粉在空氣中，600°C加熱30分鐘后檢測(cè)熒光粉發(fā)光性能的變化，得到熒光粉的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，即熱處理后的發(fā)光強(qiáng)度與熱處理前的發(fā)光強(qiáng)度之比。熱穩(wěn)定性測(cè)試數(shù)據(jù)見表1。從樣品的熱穩(wěn)定性測(cè)試結(jié)果可以明顯地看出，本發(fā)明的熒光粉熱穩(wěn)定性比四硼酸鍶銪熒光粉的熱穩(wěn)定性好。因此，本發(fā)明的熒光粉對(duì)制備發(fā)光強(qiáng)度高的燈是非常有用的。
權(quán)利要求
1.一種銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉，其組成式為SrBxO7 :Euy，Liz，式中，4 ^ χ ^ 5,0.01 ^ y 彡 0. 1，0. 01 彡 Z 彡 0. 1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉，其組成式為=SrBxO7=Euy, Liz,式中，4. 3 彡 χ 彡 4.5，0.02 彡 y 彡 0. 04,0. 02 彡 ζ 彡 0. 04。
3.權(quán)利要求1或者2所述的銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，包括如下步驟1)將原料稱重、粉碎混勻，置于坩堝中，燒結(jié)預(yù)燒2 4小時(shí)；2)冷卻，取出研磨粉碎得到初粉；3)將初粉置于坩堝，還原氣氛中灼燒2 4小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，其特征在于所述預(yù)燒溫度為200 900°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，其特征在于所述預(yù)燒溫度為700 850°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，其特征在于所述的還原性氣氛為co、N2/H2混合氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，其特征在于所述灼燒的溫度為200 900°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，其特征在于所述灼燒溫度為830 900°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，其特征在于1)準(zhǔn)確稱量SrC03、H3B03、Eu203、Li3PO4,粉碎混勻，置于坩堝中，在700 850°C燒結(jié)預(yù)燒2 4小時(shí)；2)冷卻，取出研磨粉碎得到初粉，將初粉放入小坩堝，小坩堝置于裝有碳粉的大坩堝內(nèi)，大坩堝加蓋封閉，小坩堝敞口 ；3)將大坩堝置于高溫爐830 900°C灼燒2 4小時(shí)，冷卻后，粉碎即得熒光粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備，熒光粉的化學(xué)組成為SrBxO7Euy，Liz，其在紫外線激發(fā)下的發(fā)光光譜峰值波長(zhǎng)約為370nm，譜帶的半高寬為17~19nm。它的發(fā)光強(qiáng)度比四硼酸鍶銪熒光粉高約10%。本發(fā)明方法制備的熒光粉在600℃灼燒30分鐘后，它的發(fā)光強(qiáng)度幾乎沒有衰減。本發(fā)明的銪鋰激發(fā)硼酸鍶紫外熒光粉的制備方法，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C09K11/63GK102344803SQ20111031452
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者梁雁輝, 胡學(xué)芳 申請(qǐng)人:江門市科恒實(shí)業(yè)股份有限公司