本發(fā)明屬于熒光納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超細(xì)高亮熒光粉。
背景技術(shù)：
超細(xì)熒光粉是指納米-亞微米尺度附近的熒光粉，是一類(lèi)在顯示和照明領(lǐng)域有著重要應(yīng)用前景的熒光粉。由于納米-亞微米粒子本身的量子限域效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面態(tài)效應(yīng)等物理效應(yīng)影響，使得這類(lèi)熒光粉在物理、光化學(xué)等方面具有許多奇特而又極具應(yīng)用價(jià)值的特性。納米-亞微米熒光粉可用于包括：照明、顯示、光信息存儲(chǔ)、光信息轉(zhuǎn)移、光電轉(zhuǎn)換、閃爍體、熒光生物標(biāo)記等多個(gè)領(lǐng)域，尤其在顯示和照明領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始呈現(xiàn)良好的科研和應(yīng)用動(dòng)向。
目前報(bào)道的超細(xì)熒光粉的制備方法主要有溶膠-凝膠法、燃燒法、水熱法、均相沉淀法、微乳液法等等。堿土鋁酸鹽系列發(fā)光材料是目前已知的發(fā)光性能最好的蓄光型發(fā)光材料。跟傳統(tǒng)硫化物系列的長(zhǎng)余輝發(fā)光材料相比，堿土鋁酸鹽系列發(fā)光材料具有余輝時(shí)間長(zhǎng)、無(wú)輻射、化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但是，獲得超細(xì)粒徑且高亮度的長(zhǎng)余輝熒光粉在技術(shù)上難度很大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種超細(xì)高亮熒光粉，本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，無(wú)需研磨或者經(jīng)歷過(guò)高的溫度，從而在根本上避免了破壞晶體的結(jié)構(gòu)，減少了發(fā)光的損失。
一種超細(xì)高亮熒光粉，其步驟如下：
步驟1，將氧化銪加入鹽酸溶液中，攪拌均勻后，加入氯化鋁與氯化鈣，微熱攪拌均勻；
步驟2，采用堿性溶液作為ph調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)ph至6-6.5，形成微酸性溶液；
步驟3，將草酸銨溶液滴加到步驟2中的微酸性溶液中，加熱攪拌均勻，自然冷卻；
步驟4，以碳酸銨為無(wú)機(jī)發(fā)泡劑，以聚乙二醇為分散劑加入攪拌液中，得到反應(yīng)液；
步驟5，將反應(yīng)液放入反應(yīng)釜中，密封恒壓曝氣反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加熱濃縮，得到濃縮液；
步驟6，在濃縮液中邊攪拌邊緩慢滴加無(wú)水乙醇，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，得到濾渣；
步驟7，將濾渣進(jìn)行梯度加壓加熱反應(yīng)，冷卻后得到超細(xì)高亮熒光粉。
所述步驟方法中的配方如下：氧化銪0.1-0.3份、氯化鋁10-13份、氯化鈣8-11份、草酸銨20-35份、碳酸銨2-4份、聚乙二醇4-6份。
所述步驟1中的鹽酸濃度為0.1-0.5mol/l，所述鹽酸添加量為氯化鋁質(zhì)量的10-12倍，所述攪拌速度為500-1200r/min，攪拌時(shí)間均為30-40min，所述微熱溫度為恒溫50-60℃。
所述步驟2中的堿性溶液采用飽和氨水。
所述步驟3中的草酸銨濃度為0.05-0.12mol/l，加熱溫度為40-50℃，攪拌速度為100-300r/min。
所述步驟4中的發(fā)泡劑先加入至分散劑中，攪拌分散均勻后，加入至攪拌液中。
所述步驟5中的曝氣反應(yīng)的恒壓壓力為2-4mpa，所述曝氣氣體采用氮?dú)饣蛘叨趸細(xì)怏w，曝氣反應(yīng)時(shí)間為2-5h。
所述步驟5中濃縮加熱溫度為120-150℃，所述濃縮液為原來(lái)溶液的30-40%，所述濃縮液采用自然冷卻的方式降溫。
所述步驟6中的乙醇滴加量為濃縮液的1.2-2.3倍，所述乙醇的滴加速度為3-7ml/min，所述攪拌反應(yīng)為滴加結(jié)束后繼續(xù)攪拌，所述攪拌反應(yīng)時(shí)間為2-3h，所述過(guò)濾采用定性濾紙過(guò)濾。
所述步驟7中的梯度加壓加熱方式如下：
步驟1，在溫度60-70℃，壓力0.2-0.4mpa，密封反應(yīng)100-150min；
步驟2，以2-5℃/min的速度升溫至溫度100-110℃，以0.01mpa/min的速度加壓至0.9-1.0mpa，密封反應(yīng)60-80min；
步驟3，以5-10℃/min的速度升溫至溫度150-180℃，以0.05-0.1mpa/min的速度加壓至2.5-3.3mpa，密封反應(yīng)120-180min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
1、本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，無(wú)需研磨或者經(jīng)歷過(guò)高的溫度，從而在根本上避免了破壞晶體的結(jié)構(gòu)，減少了發(fā)光的損失。
2、本發(fā)明采用恒壓曝氣與發(fā)泡劑聯(lián)合反應(yīng)，不僅解決了壓力帶來(lái)的結(jié)晶不穩(wěn)定的問(wèn)題，同時(shí)保證沉淀物與反應(yīng)物的充分反應(yīng)，降低材料的團(tuán)聚性。
3、本發(fā)明采用濃縮液與無(wú)水乙醇的混合攪拌，通過(guò)互溶性良好的水與乙醇對(duì)溶質(zhì)的溶解度變化，達(dá)到自沉淀的效果，同時(shí)采用緩慢滴加的方式加入無(wú)水乙醇，具有大大提高了沉淀物的分散性，大大提高表面積，提高了熒光粉的高亮度，保證了熒光材料的性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：
實(shí)施例1
一種超細(xì)高亮熒光粉，其步驟如下：
步驟1，將氧化銪加入鹽酸溶液中，攪拌均勻后，加入氯化鋁與氯化鈣，微熱攪拌均勻；
步驟2，采用堿性溶液作為ph調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)ph至6，形成微酸性溶液；
步驟3，將草酸銨溶液滴加到步驟2中的微酸性溶液中，加熱攪拌均勻，自然冷卻；
步驟4，以碳酸銨為無(wú)機(jī)發(fā)泡劑，以聚乙二醇為分散劑加入攪拌液中，得到反應(yīng)液；
步驟5，將反應(yīng)液放入反應(yīng)釜中，密封恒壓曝氣反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加熱濃縮，得到濃縮液；
步驟6，在濃縮液中邊攪拌邊緩慢滴加無(wú)水乙醇，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，得到濾渣；
步驟7，將濾渣進(jìn)行梯度加壓加熱反應(yīng)，冷卻后得到超細(xì)高亮熒光粉。
所述步驟方法中的配方如下：氧化銪0.1份、氯化鋁10份、氯化鈣8份、草酸銨20份、碳酸銨2份、聚乙二醇4份。
所述步驟1中的鹽酸濃度為0.1mol/l，所述鹽酸添加量為氯化鋁質(zhì)量的10倍，所述攪拌速度為500r/min，攪拌時(shí)間均為30min，所述微熱溫度為恒溫50℃。
所述步驟2中的堿性溶液采用飽和氨水。
所述步驟3中的草酸銨濃度為0.05mol/l，加熱溫度為40℃，攪拌速度為100r/min。
所述步驟4中的發(fā)泡劑先加入至分散劑中，攪拌分散均勻后，加入至攪拌液中。
所述步驟5中的曝氣反應(yīng)的恒壓壓力為2mpa，所述曝氣氣體采用氮?dú)?，曝氣反?yīng)時(shí)間為2h。
所述步驟5中濃縮加熱溫度為120℃，所述濃縮液為原來(lái)溶液的30%，所述濃縮液采用自然冷卻的方式降溫。
所述步驟6中的乙醇滴加量為濃縮液的1.2倍，所述乙醇的滴加速度為3ml/min，所述攪拌反應(yīng)為滴加結(jié)束后繼續(xù)攪拌，所述攪拌反應(yīng)時(shí)間為2h，所述過(guò)濾采用定性濾紙過(guò)濾。
所述步驟7中的梯度加壓加熱方式如下：
步驟1，在溫度60℃，壓力0.2mpa，密封反應(yīng)100min；
步驟2，以2℃/min的速度升溫至溫度100℃，以0.01mpa/min的速度加壓至0.9mpa，密封反應(yīng)60min；
步驟3，以5℃/min的速度升溫至溫度150℃，以0.05mpa/min的速度加壓至2.5mpa，密封反應(yīng)120min。
本實(shí)施例的粒徑尺寸570nm，在254nm紫外光激發(fā)，發(fā)出高效藍(lán)光，發(fā)射主峰在456nm，穩(wěn)定性好，發(fā)光強(qiáng)度高。
實(shí)施例2
一種超細(xì)高亮熒光粉，其步驟如下：
步驟1，將氧化銪加入鹽酸溶液中，攪拌均勻后，加入氯化鋁與氯化鈣，微熱攪拌均勻；
步驟2，采用堿性溶液作為ph調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)ph至6.5，形成微酸性溶液；
步驟3，將草酸銨溶液滴加到步驟2中的微酸性溶液中，加熱攪拌均勻，自然冷卻；
步驟4，以碳酸銨為無(wú)機(jī)發(fā)泡劑，以聚乙二醇為分散劑加入攪拌液中，得到反應(yīng)液；
步驟5，將反應(yīng)液放入反應(yīng)釜中，密封恒壓曝氣反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加熱濃縮，得到濃縮液；
步驟6，在濃縮液中邊攪拌邊緩慢滴加無(wú)水乙醇，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，得到濾渣；
步驟7，將濾渣進(jìn)行梯度加壓加熱反應(yīng)，冷卻后得到超細(xì)高亮熒光粉。
所述步驟方法中的配方如下：氧化銪0.3份、氯化鋁13份、氯化鈣11份、草酸銨35份、碳酸銨4份、聚乙二醇6份。
所述步驟1中的鹽酸濃度為0.5mol/l，所述鹽酸添加量為氯化鋁質(zhì)量的12倍，所述攪拌速度為1200r/min，攪拌時(shí)間均為40min，所述微熱溫度為恒溫60℃。
所述步驟2中的堿性溶液采用飽和氨水。
所述步驟3中的草酸銨濃度為0.12mol/l，加熱溫度為50℃，攪拌速度為300r/min。
所述步驟4中的發(fā)泡劑先加入至分散劑中，攪拌分散均勻后，加入至攪拌液中。
所述步驟5中的曝氣反應(yīng)的恒壓壓力為4mpa，所述曝氣氣體采用二氧化碳?xì)怏w，曝氣反應(yīng)時(shí)間為5h。
所述步驟5中濃縮加熱溫度為150℃，所述濃縮液為原來(lái)溶液的40%，所述濃縮液采用自然冷卻的方式降溫。
所述步驟6中的乙醇滴加量為濃縮液的2.3倍，所述乙醇的滴加速度為7ml/min，所述攪拌反應(yīng)為滴加結(jié)束后繼續(xù)攪拌，所述攪拌反應(yīng)時(shí)間為3h，所述過(guò)濾采用定性濾紙過(guò)濾。
所述步驟7中的梯度加壓加熱方式如下：
步驟1，在溫度70℃，壓力0.4mpa，密封反應(yīng)150min；
步驟2，以5℃/min的速度升溫至溫度110℃，以0.01mpa/min的速度加壓至1.0mpa，密封反應(yīng)80min；
步驟3，以10℃/min的速度升溫至溫度180℃，以0.1mpa/min的速度加壓至3.3mpa，密封反應(yīng)180min。
本實(shí)施例尺寸350nm，在254nm紫外光激發(fā)，發(fā)出高效藍(lán)光，發(fā)射主峰在458nm，穩(wěn)定性好，發(fā)光強(qiáng)度高。
實(shí)施例3
一種超細(xì)高亮熒光粉，其步驟如下：
步驟1，將氧化銪加入鹽酸溶液中，攪拌均勻后，加入氯化鋁與氯化鈣，微熱攪拌均勻；
步驟2，采用堿性溶液作為ph調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)ph至6.3，形成微酸性溶液；
步驟3，將草酸銨溶液滴加到步驟2中的微酸性溶液中，加熱攪拌均勻，自然冷卻；
步驟4，以碳酸銨為無(wú)機(jī)發(fā)泡劑，以聚乙二醇為分散劑加入攪拌液中，得到反應(yīng)液；
步驟5，將反應(yīng)液放入反應(yīng)釜中，密封恒壓曝氣反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加熱濃縮，得到濃縮液；
步驟6，在濃縮液中邊攪拌邊緩慢滴加無(wú)水乙醇，反應(yīng)結(jié)束后過(guò)濾，得到濾渣；
步驟7，將濾渣進(jìn)行梯度加壓加熱反應(yīng)，冷卻后得到超細(xì)高亮熒光粉。
所述步驟方法中的配方如下：氧化銪0.2份、氯化鋁11份、氯化鈣9份、草酸銨30份、碳酸銨3份、聚乙二醇5份。
所述步驟1中的鹽酸濃度為0.3mol/l，所述鹽酸添加量為氯化鋁質(zhì)量的11倍，所述攪拌速度為800r/min，攪拌時(shí)間均為33min，所述微熱溫度為恒溫55℃。
所述步驟2中的堿性溶液采用飽和氨水。
所述步驟3中的草酸銨濃度為0.08mol/l，加熱溫度為45℃，攪拌速度為200r/min。
所述步驟4中的發(fā)泡劑先加入至分散劑中，攪拌分散均勻后，加入至攪拌液中。
所述步驟5中的曝氣反應(yīng)的恒壓壓力為3mpa，所述曝氣氣體采用氮?dú)?，曝氣反?yīng)時(shí)間為4h。
所述步驟5中濃縮加熱溫度為140℃，所述濃縮液為原來(lái)溶液的35%，所述濃縮液采用自然冷卻的方式降溫。
所述步驟6中的乙醇滴加量為濃縮液的2.1倍，所述乙醇的滴加速度為5ml/min，所述攪拌反應(yīng)為滴加結(jié)束后繼續(xù)攪拌，所述攪拌反應(yīng)時(shí)間為2h，所述過(guò)濾采用定性濾紙過(guò)濾。
所述步驟7中的梯度加壓加熱方式如下：
步驟1，在溫度65℃，壓力0.2mpa，密封反應(yīng)120min；
步驟2，以4℃/min的速度升溫至溫度108℃，以0.01mpa/min的速度加壓至1.0mpa，密封反應(yīng)75min；
步驟3，以9℃/min的速度升溫至溫度160℃，以0.07mpa/min的速度加壓至3.1mpa，密封反應(yīng)160min。
本實(shí)施例尺寸120nm，在254nm紫外光激發(fā)，發(fā)出高效藍(lán)光，發(fā)射主峰在450nm，穩(wěn)定性好，發(fā)光強(qiáng)度高。
以上所述僅為本發(fā)明的一實(shí)施例，并不限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。