發(fā)光材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于稀土發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水腐蝕紅色YVO4 = Eu3+發(fā)光材料，本 發(fā)明還涉及該發(fā)光材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 釩酸鹽發(fā)光材料具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，且在紫外區(qū)域具有很強(qiáng)的吸收，并能高 效地將吸收的能量傳遞給稀土激活離子而發(fā)射出各種顏色的光，因此，以釩酸鹽為基質(zhì)的 發(fā)光材料是一類很有潛力的發(fā)光材料，其中，YVO4: Eu3+發(fā)光材料的量子效率高達(dá)70 %，被廣 泛應(yīng)用于陰極射線管、高壓汞燈和場(chǎng)發(fā)射顯示器中，近年來，YVO4 = Eu3+發(fā)光材料在稀土發(fā)光 材料研究領(lǐng)域中一直廣受關(guān)注，主要研究如何進(jìn)一步提高其發(fā)光性能，使其能夠有更好地 應(yīng)用，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)中常用的提高YVO4: Eu3+發(fā)光性能的方法有：一是增加 Eu3+離子的摻雜濃度； 二是通過包覆處理（例如包覆SiO2)來對(duì)YVO4 = Eu3+發(fā)光材料的表面進(jìn)行改性；三是引進(jìn)其 他的離子（例如堿金屬離子）來提高YVO4 = Eu3+發(fā)光材料。這三種方法雖然都能有效地提 高YV04:Eu3+發(fā)光材料的發(fā)光性能，但是提供Eu 3+離子和堿金屬離子的化合物價(jià)格很貴，增 加 Eu3+離子的摻雜濃度和引進(jìn)其他的離子來提高YVO 4: Eu3+發(fā)光性能會(huì)增加 YVO 4: Eu3+發(fā)光 材料的成本；且加入的Eu3+離子和堿金屬離子要適量，超過某一臨界濃度將會(huì)發(fā)生濃度猝 滅，從而使YVO4: Eu3+發(fā)光材料的發(fā)光性能反而降低。而通過包覆處理對(duì)YVO4: Eu3+發(fā)光材料 表面進(jìn)行改性的工藝繁瑣復(fù)雜、重復(fù)性低，且包覆材料的厚度要適中，厚度太厚反而會(huì)降低 YV04:Eu3+發(fā)光材料的發(fā)光性能，因此，若能采用一種簡(jiǎn)單，廉價(jià)，易重復(fù)的制備方法，來提高 紅色YVO4: Eu3+發(fā)光材料的發(fā)光性能，將會(huì)有重要的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明專利的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種水腐蝕紅色YVO4 = Eu3+發(fā)光材 料，所述水腐蝕紅色YVO4:Eu3+發(fā)光材料不僅能提高紅色YVO 4:Eu3+發(fā)光材料的發(fā)光性能，而 且制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，易重復(fù)，解決了目前提高YVO4:Eu3+發(fā)光材料發(fā)光性能的工藝繁瑣 復(fù)雜、重復(fù)性低及成本高的問題，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，去離子水對(duì)紅色YVO4 = Eu3+發(fā)光材料的表面具 有很微弱的腐蝕作用，經(jīng)過去離子水腐蝕后的紅色YVO4 = Eu3+發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度均高于未 腐蝕的紅色YVO4 = Eu3+發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度，由于去離子水對(duì)YVO 4:Eu3+發(fā)光材料表面的腐 蝕作用很微弱，因而水腐蝕后的紅色YVO4 = Eu3+發(fā)光材料的質(zhì)量減少量很小，去離子水對(duì)紅 色YV04:Eu3+發(fā)光材料的腐蝕作用實(shí)際上是對(duì)紅色YVO 4:Eu3+發(fā)光材料進(jìn)行表面改性，減少 了紅色YVO4: Eu3+發(fā)光材料表面的缺陷，從而能提高紅色YVO 4: Eu3+發(fā)光材料的發(fā)光性能。
[0004] 本發(fā)明的另一發(fā)明目的是提供上述發(fā)光材料的制備方法。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 1.所述水腐蝕紅色YVO4 = Eu3+發(fā)光材料，具有如下的化學(xué)組成表示式： YVO4u x) :Eu3+x，X表示的是摻雜的Eu3+離子相對(duì)于Y 3+離子所占的摩爾百分比系數(shù)，X的取值 范圍為〇〈X< 0.05。
[0007] 2.所述發(fā)光材料制備方法按以下步驟進(jìn)行：
[0008] ⑴按照化學(xué)組成表達(dá)式Y(jié)VO4u x) :Eu3+x，其中，X的取值范圍為0〈X < 0. 05,根據(jù) 摻雜元素的摩爾比稱取Y (NO3) 3 · 6H20、Eu (NO3) 3 · 6H20、Na3VO4 · 12H20和0. 05g聚乙烯吡咯 烷酮（PVP)表面活性劑；
[0009] (2)將稱量好的Na3VO4 · 12H20和PVP溶解至Iml的去離子水和8ml的乙二醇中， 稱為溶液1 ;然后將稱量好的Y (NO3) 3 · 6H20和Eu (NO3) 3 · 6H20溶解至9ml的乙二醇中，稱為 溶液2 ;
[0010] (3)將溶液2逐滴滴入溶液1中，再加入17ml去離子水，待其混合均勻后，放入 50ml反應(yīng)釜中200°C反應(yīng)2小時(shí)；
[0011] (4)將步驟（3)反應(yīng)釜中所得的溶液用丙酮沉淀，離心分離，用無水乙醇洗滌3次， 得到沉淀物；
[0012] (5)將步驟（4)中所得的沉淀物在80°C下干燥8小時(shí)，然后精細(xì)研磨即得 YVO4u x):Eu3+x發(fā)光材料；
[0013] (6)將所得的YVO4u x):Eu3+^光材料浸泡在不同含量的去離子水（電阻率為 18. 25MQ/S)中，進(jìn)行水腐蝕。經(jīng)過一段時(shí)間的腐蝕后，用離心分離，用無水乙醇洗滌3次， 得到水腐蝕后的YV04(1 x) :Eu3+x發(fā)光材料。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制備的水腐蝕YV04Ux):Eu3+x&光材料，色坐標(biāo) 均為紅色，經(jīng)過去離子水腐蝕后的YVO4 u x): Eu3+X發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度均高于未腐蝕的 YVO4u x):Eu3+X發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度，且制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，易重復(fù)；因此，水腐蝕高性能 的YV04:Eu3+發(fā)光材料作為紅色發(fā)光材料可以在紅色發(fā)光器件中獲得更好應(yīng)用；該發(fā)明解 決了目前提高YVO4 = Eu3+發(fā)光材料發(fā)光性能的工藝繁瑣復(fù)雜、重復(fù)性低及成本高的問題。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。
[0016] 實(shí)施例1
[0017] 1)按照化學(xué)組成表達(dá)式Y(jié)VO4u x): Eu3+x，X的取值為0· 01，預(yù)備原料Y (NO3) 3 · 6H20， Eu(NO3)3 · 6H20, Na3VO4 · 12H20 和 PVP ;分別稱取 0· 99mmol (即 0· 3791g)Y(N03)3 · 6H20， 0· Olmmol (即 0· 0044g)Eu(N03)3 ·6Η20,0· 75mmol (即 0· 3001g)Na3V04 ·12Η20 和 0· 05g PVP ;
[0018] 2)將稱取好的Na3VO4 · 12H20和PVP溶解到Iml無水乙醇和8ml的乙二醇中，稱 為溶液1 ;再將稱取好的Y (NO3) 3 · 6H20和Eu (NO3) 3 · 6H20溶解到9ml的乙二醇中，稱為溶液 2 ;溶液1和2分別超聲30分鐘，將超聲好的溶液2逐滴滴入溶液1中，待完全混合后，攪 拌5分鐘，再加入17ml去離子水，繼續(xù)攪拌5分鐘；將最終的溶液倒入50ml的反應(yīng)釜中，在 200°C下反應(yīng)2小時(shí)；
[0019] 3)將反應(yīng)釜中所得的溶液取出，用丙酮溶液進(jìn)行沉淀，靜置30分鐘，離心分離，用 無水乙醇洗滌3次，得到沉淀物；
[0020] 4)將沉淀物在80°C下干燥8小時(shí)，然后精細(xì)研磨即得YV04(Q.99) :Eu\Q1發(fā)光材料。
[0021] 實(shí)施例2
[0022] 1)按實(shí)施例1的步驟1-4得到Y(jié)VO40199) :Eu\Q1發(fā)光材料；
[0023] 2)將所得的YV04(a99) :Eu\Q^光材料浸泡在5ml去離子水溶液中，超聲30分鐘， 再靜置24小時(shí)，離心分離，用無水乙醇洗滌3次，即得到水腐蝕后的YVO40199) :Eu3+a(]1發(fā)光 材料。
[0024] 實(shí)施例3
[0025] 1)按實(shí)施例1的步驟1-4得到Y(jié)VO40199) :Eu\Q1發(fā)光材料；
[0026] 2)將所得的YVO40199) :Eu\Q1&光材料浸泡在IOml去離子水溶液中，超聲30分 鐘，再靜置24小時(shí)，離心分離，用無水乙醇洗滌3次，即得到水腐蝕后的YV04(。.99) :Eu3+aQ1& 光材料。
[0027] 實(shí)施例4
[0028] 1)按實(shí)施例1的步驟1-4得到Y(jié)VO40199) :Eu\Q1發(fā)光材料；
[0029] 2)將所得的YV04(a99) :Eu\Q1&光材料浸泡在15ml去離子水溶液中，超聲30分 鐘，再靜置24小時(shí)，離心分離，用無水乙醇洗滌3次，即得到水腐蝕后的YV04(。.99) :Eu3+aQ1& 光材料。
[0030] 實(shí)施例5
[0031 ] 1)按實(shí)施例1的步驟1-4得到Y(jié)VO40199): Eu\01發(fā)光材料；
[0032] 2)將所得的YVO40199) :Eu\Q1&光材料浸泡在20ml去離子水溶液中，超聲30分 鐘，再靜置24小時(shí)，離心分離，用無水乙醇洗滌3次，即得到水腐蝕后的YV04(。.99) :Eu3+aQ1& 光材料。
[0033] 實(shí)施例6
[0034] 1)按實(shí)施例1的步驟1-4得到Y(jié)V04〇199) :Eu\Q1發(fā)光材料；
[0035] 2)將所得的YVO40199) :Eu\Q1&光材料浸泡在25ml去離子水溶液中，超聲30分 鐘，再靜置24小時(shí)，離心分離，用無水乙醇洗滌3次，即得到水腐蝕后的YV04(。.99) :Eu3+aQ1& 光材料。
[0036] 實(shí)施例7
[0037] 1)按照化學(xué)組成表達(dá)式Y(jié)VO4u x) :Eu3+x，X的取值為0· 03,預(yù)備原料Y(NO3)3 · 6H20， Eu(NO3)3 · 6H20, Na3VO4 · 12H20 和 PVP ;分別稱取 0· 97mmol (即 0· 3715g) Y (NO3) 3 · 6H20， 0· 03mmol (即 0· 0132g)Eu(N03)3 ·6Η20,0· 75mmol (即 0· 3001g)Na3V04 ·12Η20 和 0· 05g PVP ;
[0038] 2)將稱取好的Na3VO4 · 12H20和PVP溶解到Iml無水乙醇和8ml的乙二醇中，稱 為溶液1 ;再將稱取好的Y (NO3) 3 · 6H20和Eu (NO3) 3 · 6H20溶解到9ml的乙二醇中，稱為溶液 2 ;溶液1和2分別超聲30分鐘，將超聲好的溶液2逐滴滴入溶液1中，待完全混合后，攪 拌5分鐘，再加入17ml去離子水，繼續(xù)攪拌5分鐘；將最終的溶液倒入50ml的反應(yīng)釜中，在 200°C下反應(yīng)2小時(shí)；
[0039] 3)將反應(yīng)釜中所得的溶液取出，用