一種藍(lán)色到綠色顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種稀土發(fā)光材料，具體來說是一種藍(lán)色到綠色顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]白光發(fā)光二極管(white light-emitting d1des, WLEDs)以其壽命長、能耗低、無污染、效率高、體積小等顯著優(yōu)點，在照明和顯示領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，被稱為新一代照明光源。
[0003]紫外/近紫外芯片研發(fā)技術(shù)的提高，使得與其配合使用的三基色熒光粉的研發(fā)成為了熒光粉領(lǐng)域的主要課題。磷酸鹽因為其制備溫度低、發(fā)光效率高、物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、能有效的吸收紫外光子能量，在如今的熒光粉研發(fā)方面成為了廣泛應(yīng)用的基質(zhì)。
[0004]Ca9MgNa (PO4) 7: Eu2+熒光粉Eu2+離子的發(fā)光屬于4f 6Sd1-4f 1躍迀發(fā)光，5d 1能態(tài)能量比較低，處于離子的最外層，電子裸露。因此5c!1軌道的能級劈裂程度受晶體場影響很大。而不同基質(zhì)的晶體場環(huán)境可以影響Eu2+離子的發(fā)光顏色和強(qiáng)度。我們可以通過其他元素進(jìn)行取代來改變熒光粉基質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使得晶體場環(huán)境發(fā)生變化，來改善熒光粉的發(fā)光性能。最近幾年，在基質(zhì)里摻雜堿土金屬元素進(jìn)行取代的探索引起了廣泛的關(guān)注。Ca、Sr與Ba屬于
IIA族，為堿土金屬。然而，目前還沒有關(guān)于采用Sr、Ba取代Ca9MgNa(PO4)7:Eu2+焚光粉中的Ca2+離子，改變其晶體場環(huán)境，調(diào)節(jié)熒光粉的發(fā)光波長，以達(dá)到光譜可調(diào)的目的的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供了一種藍(lán)色到綠色顏色可調(diào)的磷酸鹽熒光粉及其制備方法，所述的這種熒光粉制備方法實現(xiàn)了通過取代Ca9MgNa (PO4) 7基質(zhì)材料中離子進(jìn)行調(diào)控?zé)晒獾募夹g(shù)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中僅通過摻雜稀土離子調(diào)控發(fā)光性能問題。
[0006]本發(fā)明一種藍(lán)色到綠色顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉，其組合配比通式為(Ca1^ySrxBay) 8 955MgNa(PO4) 7: 0.005Eu2+，其中當(dāng) 0〈x < I 時，y=0 ;當(dāng) x=0 時，0〈y ^ I。
[0007]本發(fā)明還提供了上述的一種藍(lán)色到綠色顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉的制備方法，按照摩爾比稱取Ca、Sr、Ba、Mg、Na、Eu對應(yīng)的化合物與磷酸鹽，將Ca、Sr、Ba、Mg、Na、Eu對應(yīng)的化合物與磷酸鹽混合均勻后進(jìn)行研磨10-30min，研磨后加入酒精或者丙酮，再次研磨40-60min后得到混合物，將混合物裝入剛玉坩禍內(nèi)，置于高溫爐中，在溫度為1050-1300°C的CO氣氛或氮氫混合氣氛下煅燒18-36個小時，自然冷卻，即得到顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉材料，Ca2+、Ba2+、Sr2+、Mg2+、Na+的化合物選自其碳酸鹽、硝酸鹽、氧化物中的任意一種或者一種以上的組合；含有P042_的化合物選自磷酸三銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨中的任意一種或者一種以上的組合；含有Eu2+的化合物選自氧化銪或者硝酸銪中的任意一種。
[0008]本發(fā)明提供的顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉，通過Ba2+或Sr 2+取代Ca2+離子格位，改變其晶體場環(huán)境，制備出發(fā)光光譜從藍(lán)色到綠色顏色可調(diào)熒光粉，其色度坐標(biāo)從(0.1663，0.0263)變化到(0.2378，0.3635)。
【附圖說明】
[0009]圖1 為本發(fā)明的(CanySrxBay) 8.955MgNa (PO4) 7:0.005Eu2+的色度坐標(biāo)圖。
【具體實施方式】
[0010]實施例1:
制備 Ca8.955MgNa (PO4) 7:0.005Eu2+。
[0011 ] 稱取碳酸鈣0.482g，堿式碳酸鎂0.0522g，碳酸鈉0.0285g，氧化銪0.0043g,磷酸二氫銨0.433g，置于研缽中研磨混合30min，然后加入酒精研磨60min后得到混合物，將混合物放入剛玉坩禍中并置于高溫爐中，在CO還原氣氛下1050°C煅燒24小時后，自然冷卻并研磨成粉末。
[0012]實施例2:
制備(Ca0.5Sr0.5) 8.955MgNa (PO4) 7:0.005Eu2+。
[0013]稱取碳酸鈣0.2151g，碳酸鍶0.3204g，堿式碳酸鎂0.0469g，碳酸鈉0.0256g，氧化銪0.0038g，磷酸二氫銨0.3883g，置于研缽中研磨混合30min，然后加入丙酮研磨1min后得到混合物，將混合物放入剛玉坩禍中并置于高溫爐中，在CO還原氣氛下1050°C煅燒24小時后，自然冷卻并研磨成粉末。
[0014]實施例3:
制備 Sra 955MgNa (PO4)7:0.005Eu2+。
[0015]稱取硝酸鍶0.6443g，硝酸鎂0.0504g，硝酸鈉0.0289g，氧化銪0.0027g，磷酸二氫銨0.2737g，置于研缽中研磨混合30min，然后加入丙酮研磨1min后得到混合物，將混合物放入剛玉坩禍中并置于高溫爐中，在氫氮混合氣還原氣氛下1300°C煅燒3小時后，自然冷卻并研磨成粉末。
[0016]實施例4:
制備(Ca0 5Ba0 5) 8 955MgNa (PO4) 7:0.005Eu2+。
[0017]稱取硝酸鈣0.2374，硝酸鋇0.3818g，硝酸鎂0.0482g，硝酸鈉0.0276g，硝酸銪0.049g，磷酸氫二銨0.3001g,置于研缽中研磨混合30min，然后加入酒精研磨60min后得到混合物，將混合物放入剛玉坩禍中并置于高溫爐中，在氫氮混合氣還原氣氛下1300°C煅燒36小時后，自然冷卻并研磨成粉末。
[0018]實施例5:
制備 Baa 955MgNa (PO4)7:0.0O5Eu2+。
[0019]稱取硝酸鋇0.6823g，堿式碳酸鎂0.0283g，碳酸鈉0.0155g，硝酸銪0.0044g,磷酸氫二銨0.2695g，置于研缽中研磨混合30min，然后加入酒精研磨60min后得到混合物，將混合物放入剛玉坩禍中并置于高溫爐中，在CO還原氣氛下1300°C煅燒24小時后，自然冷卻并研磨成粉末。
【主權(quán)項】
1.一種藍(lán)色到綠色顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉，其特征在于:其組合配比通式為(Ca1^ySrxBay) 8 955MgNa(PO4) 7: 0.005Eu2+，其中當(dāng) 0〈x < I 時，y=0 ;當(dāng) x=0 時，0〈y ^ I。2.權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)色到綠色顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉的制備方法，其特征在于:按照摩爾比稱取Ca、Sr、Ba、Mg、Na、Eu對應(yīng)的化合物與磷酸鹽，混合均勾進(jìn)行研磨50-90min后裝入剛玉坩禍，在1050_1300°C的CO或氮氫混合氣氛的高溫爐中煅燒18-36個小時，即得到顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉材料；Ca2+、Ba2+、Sr2+、Mg2+、Na+的化合物選自其碳酸鹽、硝酸鹽、氧化物中的任意一種或者一種以上的組合；含有P042_的化合物選自磷酸三銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨中的任意一種或者一種以上的組合；含有Eu2+的化合物選自氧化銪或者硝酸銪中的任意一種。
【專利摘要】本發(fā)明一種藍(lán)色到綠色顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉，其化學(xué)式為(Ca1-x-ySrxBay)8.955MgNa(PO4)7:0.005Eu2+，其中當(dāng)0<x≤1時，y=0；當(dāng)x=0時，0<y≤1。本發(fā)明還提供了上述熒光粉的制備方法，按照摩爾比將鈣鹽、鍶鹽、鋇鹽、鈉鹽、堿式碳酸鎂、氧化銪或硝酸銪與磷酸鹽混合均勻進(jìn)行研磨后，放入剛玉坩堝中并置于高溫爐中，在還原氣氛下高溫煅燒，自然冷卻并研磨成粉末，即得到從藍(lán)色到綠色顏色可調(diào)磷酸鹽熒光粉。本發(fā)明通過Ba2+或Sr2+取代Ca2+離子格位，改變其晶體場環(huán)境，制備出發(fā)光光譜從藍(lán)色到綠色可調(diào)的熒光粉，達(dá)到顏色可調(diào)的目的。
【IPC分類】C09K11/71
【公開號】CN104974754
【申請?zhí)枴緾N201510376062
【發(fā)明人】房永征, 劉啟會, 侯京山, 劉玉峰, 張娜, 趙國營
【申請人】上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年7月1日