[發明專利]稀土焦磷酸鹽熒光粉及其合成方法

無效

• 申請號: 200710028070.8
• 申請日: 2007-05-21
• 公開（公告）號: CN101054518A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 鐵紹龍;韓美娟
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: C09K11/81
• 分類號: C09K11/81
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及新材料領域，具體稀土焦磷酸鹽熒光粉及其合成方法。

背景技術

稀土焦磷酸鹽熒光粉的分子通式為二磷酸鹽M^ILnP₂O₇:RE(即焦磷酸鹽摻雜稀土發光離子RE)，其中M^I是一價陽離子，如：Na，K；Ln是稀土離子La、Gd或Y；RE是除La，Y和Gd(鑭、釔和釓)外的稀土發光離子，包括Ce³⁺，Tb³⁺，......Eu³⁺等。對于二磷酸鹽M^ILnP₂O₇，Ln-Ln間的距離相對比較大，導致這類化合物的熒光淬滅濃度很小，因此這類化合物具有良好的光學性質。到目前為止，關于二磷酸鹽的發光性質的研究大多停留在理論階段，一般是對其精細晶體結構以及部分微觀發光機理的研究。例如：A.Akrim等研究了CsY_1-xTb_xP₂O₇(0＜x＜1)的發光性質，指出由于⁵D₃→⁵D₄能級躍遷過程中存在交叉馳豫現象，使得源于⁵D₃能級的發射的淬滅濃度很高，而源于⁵D₄能級的發射的淬滅濃度很低。V.A.Pelova等合成了以Sn²⁺或Cu⁺為激活劑的ZrP₂O₇:Tb³⁺，并研究了其發光性質。I.Belharouak等合成了Na_2-xAg_xZnP₂O₇，并得到了其單晶結構，研究了其發光性質，認為Na⁺和Ag⁺存在于ZnP₂O₇層間，晶體中存在單個的Ag⁺和Ag⁺-Ag⁺兩種發光中心。Jing?Tai?Zhao等報道了Ce³⁺，Pr³⁺在AREP₂O₇(A＝Na，K，Rb，Cs；RE＝Y，Lu)中的真空紫外條件下的發光行為。發現在160nm存在基質到Ce³⁺的能量傳遞過程。M.Daoud等分別在空氣中和液氮中合成了CsY_1-xGd_xP₂O₇(0＜x＜1)，研究了其能量傳遞機理。M.Fe′rid等報道了NaLaP₂O₇和NaEuP₂O₇的晶體結構和振動光譜，指出這兩種焦磷酸鹽分別屬于正交，單斜晶系，P₂O₇基團分別與LaO_9，EuO₈多面體共邊，從而形成了三維空間結構，Na⁺位于此空間結構的孔道內。

稀土焦磷酸鹽熒光粉具有良好的光學性質，可作為紫外光(UV)、真空紫外光(VUV)或陰極射線(CRT)熒光粉，在低壓汞線稀土節能熒光燈、霓虹燈制造業，作為戶外霓虹燈單色廣告顯示，作為陰極射線(CRT)顯示器發光材料，用于雷達、電腦顯示器與彩色電視機的熒光屏圖像顯示，作為VUV中綠色熒光材料，用于等離子顯示(PDP)平板電視機等方面都具有潛在的應用前景。

目前用于稀土節能燈中的綠粉，根據基質材料的不同，主要有鋁酸鹽、磷酸鹽和硼酸鹽三種，其中鋁酸鹽的制造工藝和技術已經相當成熟，國內多為鋁酸鹽系列，產銷量最大。磷酸鹽的燒成溫度比鋁酸鹽低300～400℃，光衰小，在日本、美國廣泛使用，但合成的工藝條件不易控制，產品的一致性差。硼酸鹽在國內很少實際應用，雖然其燒成溫度低(1000℃左右)，但溫度范圍很窄，對電爐的溫控條件要求及其苛刻。