一種二價銪激活的堿土金屬磷酸鹽熒光粉制備方法
【專利摘要】一種二價銪激活的堿土金屬磷酸鹽熒光粉制備方法，其特征在于：按照Ba2CaLa1-x(PO4)3:xEu2+摩爾配比稱?。築aCO3，CaCO3，La2O3，NH4H2PO4，Eu2O3；使用H3BO3作為反應助溶劑。研磨均勻后裝入氧化鋁坩堝，放入馬弗爐中，空氣氣氛下，升溫到200℃，恒溫燒結(jié)2小時,冷卻后，取出樣品再次研磨均勻。對研磨后的樣品再次升溫燒結(jié)，并使用碳粉作為還原劑。從室溫開始升溫到300℃，然后升溫速度為10℃/min，直到溫度升到1250℃為止，在該溫度下保持4小時。隨爐冷卻得到熒光基質(zhì)。制備出Ba2CaLa1-x(PO4)3:xEu2+熒光粉，可用作為發(fā)光材料。
【專利說明】一種二價銪激活的堿土金屬磷酸鹽熒光粉制備方法
【技術(shù)領域】:
[0001]本發(fā)明涉及稀土發(fā)光材料領域，具體涉及ー種新型藍色堿土金屬磷酸鹽熒光粉?！颈尘凹夹g(shù)】:
[0002]發(fā)光材料一般由主體化合物和活性激活劑組成，主體化合物稱為基質(zhì),活性激活劑是在基質(zhì)中摻入的少量甚至微量的具有光學活性的雜質(zhì)，有時還會摻雜入敏化劑。通式表示為:基質(zhì)+激活劑離子+敏化劑離子。磷酸鹽熒光體發(fā)展歷史悠久，合成溫度較低，所選用原料價格便宜，并且具有不同應用功能，因此開發(fā)新型的磷酸鹽基質(zhì)顯得尤為重要。A3La(PO4)3 (A=Ca, Ba，Mg，Zn，Sr)堿土金屬磷酸鹽熒光粉基質(zhì)屬于立方晶系，由于Ba2+和Ca2+離子半徑相似，因此可以互相替換，以制備新型的磷酸鹽基質(zhì)。
[0003]白光LED以其壽命長、高效節(jié)能、綠色環(huán)保等優(yōu)點，被譽為繼白熾燈、熒光燈和高壓氣體放電燈后的第四代照明光源，具有廣闊的應用前景。由于實現(xiàn)方法主要為藍色LED照射黃色熒光粉和紫外近紫外激發(fā)紅綠藍三基色混合熒光粉，因此制備新型藍色LED熒光粉仍是目前研究重點，并且藍色熒光還廣泛用于電子屏幕的顯示中。
[0004]本發(fā)明采用高溫固相法合成了ー種新型藍色堿土金屬磷酸鹽熒光粉，該材料內(nèi)摻入了銪離子，并使用還原法使其成為二價銪離子，該發(fā)光粉是藍色熒光粉。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明在于 上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，g在提供一種二價銪激活的堿土金屬磷酸鹽熒光粉制備方法。
[0006]一種二價銪激活的堿土金屬磷酸鹽熒光粉制備方法，其特征在干:按照Ba2CaLa1-X (PO4)3IxEu2+ 摩爾配比稱取=BaCO3, CaCO3, La2O3, NH4H2PO4, Eu2O3 ;使用 H3BO3 作為反應助溶剤，H3BO3 摩爾配比為 Ba2CaLa1-X(PO4)3 = XEu2+ 的 3% ;其中 x=0.06 ；
[0007]研磨均勻后裝入氧化鋁坩堝，放入馬弗爐中，空氣氣氛下，在200°C下燒結(jié)2小時，使NH4+分解為NH3放出，冷卻后，取出樣品再次研磨均勻；
[0008]對研磨后的樣品再次升溫燒結(jié)，使用碳粉作為還原劑。從室溫開始，溫度升溫為IO0C /min，直到溫度升到1250°C為止，在該溫度下保持4小吋。
[0009]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種二價銪激活的堿土金屬磷酸鹽熒光粉制備方法。并可以作為顯示藍光的光致發(fā)光熒光特性的Ba2CaLah(PO4)3 = XEu2+發(fā)光材料。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0010]圖1Ba2CaLaa94(PO4)3 = 0.06Eu2+發(fā)光材料的發(fā)射光譜(實線)與激發(fā)光譜(虛線)
[0011 ]圖 2Ba2CaLa (PO4) 3 和 Ba2CaLaa 94 (PO4) 3: 0.06Eu2+ 材料的 XRD 圖
【具體實施方式】
[0012]下文為結(jié)合附表和附圖的【具體實施方式】，進ー步闡明本發(fā)明的技術(shù)要點。[0013]實施例一
[0014]按照表1制備2g的Ba2CaLaa94(PO4)3 = 0.06Eu2+發(fā)光材料的原料質(zhì)量，分別稱取 BaCO3(AR)，CaCO3(AR)，La2O3(99.99%)，NH4H2PO4(AR)，Eu2O3(AR)，使用 H3BO3(AR)作為反應助溶劑，所占摩爾配比為3%。按照技術(shù)方案中新型藍色熒光粉還原法燒制過程，最終得到 Ba2CaLa0.94 (PO4) 3: 0.06Eu2+ 熒光粉。
[0015]計算Eu2+離子摻雜后的原料摩爾配比，稱取原料，研磨均勻后裝入氧化鋁坩堝，放入馬弗爐中，空氣氣氛下，在200°C下燒結(jié)2h，使NH4+分解為NH3放出，冷卻后，取出樣品再次研磨均勻。
[0016]使用三個坩堝，分為大、中、小三型。將預燒樣品放入最小的坩堝中。在中型坩堝底部放入少量碳粉，將小坩堝放入中型坩堝，在給小坩堝蓋蓋時，要在小坩堝和小蓋子之間夾上一塊坩堝碎片(不可用其他材質(zhì)代替，蓋時要小心，可以用膠帶固定一下。目的是使碳粉產(chǎn)生的CO進入小坩堝進行還原)，蓋好后，向中型坩堝內(nèi)填滿碳粉，完全覆蓋住小坩堝(注意不要使碳粉掉入小坩堝內(nèi))，填滿。然后，蓋上中型坩堝的蓋子，再放入大坩堝中(大坩堝底部放入少量的碳粉)，填充碳粉，覆蓋好中型坩堝，填滿，再蓋上大坩堝的蓋子，放入馬弗爐中燒結(jié)。其控制過程為，首先使溫度升高到300°c，然后溫度升溫為10°C /min，直到溫度升到1250°C為止，在該溫度下保持4h，燒結(jié)完成后，確保溫度降到100°C以下在打開馬弗爐門。取出坩堝，逐層打開坩堝蓋，用藥匙取出碳粉。由于小坩堝和蓋子之間有碎片，因此取放和清除碳粉要緩慢耐心，以免污染樣品。取出小坩堝后，將樣品進行充分研磨，即制得一種全新的化學與光學性能穩(wěn)定、能夠被紫外和近紫外激發(fā)的藍色熒光粉。
[0017]圖1 為 Ba2CaLa (PO4) 3 基質(zhì)和 Ba2CaLa0.94 (PO4) 3: 0.06Eu2+ 發(fā)光材料的 XRD 圖，比對Ba3La(PO4) 3的標準XRD譜圖，發(fā)現(xiàn)衍射峰相同，但衍射角度有所偏移，無任何雜峰，表明該種基質(zhì)為一種新型的物質(zhì)Ba2CaLa(PO4)3堿土金屬磷酸鹽，并且Eu2+離子的少量摻雜對 Ba2CaLa (PO4)3基質(zhì)結(jié)構(gòu)無影響。
[0018]圖2為Ba2CaLaa94(PO4)3 = 0.06Eu2+發(fā)光材料的發(fā)射與激發(fā)光譜圖，圖中沒有顯示 Eu3+的特征光譜，說明摻雜進去的銪離子均被還原為二價。該種熒光材料可以在紫外與近紫外光區(qū)域下有效激發(fā)，在364nm激發(fā)下，表現(xiàn)出最強的熒光效率，發(fā)射光譜顯示為跨越藍綠波長的峰包，顯示顏色的色坐標在藍光區(qū)域。
[0019]表1是本發(fā)明制備2gBa2CaLaa94(PO4)3:0.06Eu2+發(fā)光材料的原料質(zhì)量。
[0020]表1
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種二價銪激活的堿土金屬磷酸鹽熒光粉制備方法，其特征在于:按照 Ba2CaLa1-X (PO4)3IxEu2+ 摩爾配比稱取=BaCO3, CaCO3, La2O3, NH4H2PO4, Eu2O3 ;使用 H3BO3 作為反應助溶劑，H3BO3 摩爾配比為 Ba2CaLa1-X(PO4)3 = XEu2+ 的 3% ;其中 x=0.06 ；研磨均勻后裝入氧化鋁坩堝，放入馬弗爐中，空氣氣氛下，升溫到200°C，恒溫燒結(jié)2小時，使NH4+分解為NH3放出，冷卻后，取出樣品再次研磨均勻；使用碳粉作為還 原劑，把研磨后的樣品加熱，使溫度升高到300°C，然后溫度升溫為 IO0C /min，直到溫度升到1250°C為止，在該溫度下保持4小時。
【文檔編號】C09K11/81GK103602336SQ201310557943
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】王吉有, 王劍波, 王超, 段蘋 申請人:北京工業(yè)大學