[發明專利]一種稀土摻雜鎢酸鈣熒光粉的制備方法

無效

• 申請號: 201010216690.6
• 申請日: 2010-06-28
• 公開（公告）號: CN101921590A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 盧越;李星;許蘭平;王冬杰
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明;蘇剛

技術領域

本發明涉及一種鎢酸鈣熒光粉的制備方法，特別涉及一種稀土摻雜鎢酸鈣熒光粉的制備方法。

背景技術

熒光粉在國民經濟的很多部門都有重要的應用價值，使用的最廣泛的是用在熒光燈上，其次是彩色和黑白電視。除此之外，熒光粉也可用于示波器和雷達熒光屏，以及電子-光子轉換器、核輻射顯示器和X射線增感屏上。總之，熒光粉用途廣泛，并且其使用范圍也在一年比一年擴大。因而，研制、改進熒光粉具有重要的實際意義。熒光照明的歷史始于1938年。到四十年代初期，發明了錳、銻激活鹵磷酸鈣熒光粉。由于激活劑錳、銻激發的發射光譜在紅色區域內輻射量不足，而藍色輻射又過甚，致使熒光燈顯色性較差。但自20世紀60年代稀土氧化物實現高純化以來，稀土熒光粉的研究相繼出現重大技術突破，電視熒光粉、燈用熒光粉、醫用熒光粉等的開發、生產與應用取得了驚人的發展。由于產品附加值高、效益顯著，已經成為稀土高技術開發的首要領域。雖然稀土熒光粉的用量不到稀土消費總量的4％，但產值卻占稀土應用市場銷售額的41％，是稀土行業最熱門的產業。而鎢和稀土是我國的豐產元素，為充分利用鎢和稀土資源，尋找新型固體發光材料，近十年來，鎢酸鹽的應用，受到了廣泛的重視，尤其是雜多酸鹽的應用，受到廣泛重視，研究十分活躍。其中鎢酸鈣是一種非常有利用前景的鎢酸鹽。鎢酸鈣在紫外光激發下會發出藍色熒光，而且鎢酸鈣發光性能穩定，是一種很好的熒光材料，為了增加鎢酸鈣的發光區域，擴大其發光范圍，可以對其摻雜稀土離子合成出三原色熒光粉體。

研究表明每種稀土離子摻雜到鎢酸鈣中都有自己最適宜的摻雜濃度，并且摻雜離子濃度對鎢酸鈣的熒光性有很大的影響。由于摻雜的鎢酸鈣熒光粉并不是一種天然物質，因此主要靠人工合成得到。目前鎢酸鈣摻雜稀土離子的熒光粉體已經有一些，例如李劍秋、黃志良等采用共沉淀法制備了稀土Eu³⁺、Tb³⁺摻雜的CaWO₄三原色(藍色、綠色和紅色)熒光粉體(李劍秋，黃志良，摻Eu³⁺、Tb³⁺鎢酸鈣的共沉淀法制備及表征)，該方法成功制備了三原色熒光體；劉正偉、劉應亮等制備出了新型紅色長余輝發光材料CaWO₄:Eu³⁺(劉正偉，劉應亮，袁定勝等，CaWO₄中Eu³⁺的長余輝發光)；蔡少華、黨華等利用水熱法合成了Pb²⁺摻雜的鎢酸鈣熒光粉體(蔡少華，黨華，李沅英，水熱法合成CaWO₄熒光體的研究)，其利用水熱法合成出的CaWO₄:Pb²⁺熒光體，產物相組成單純，其發光學性能符合使用要求，尤其是熒光體顆粒直徑較小，顆粒分布比較集中，適合直接涂敷使用，但其發光性能不是很好。以上幾種方法制備的熒光粉中常常摻雜有其他的陰離子，會對熒光粉的發光強度或發光波長產生影響。

發明內容

針對現有技術的不足之處，本發明所要解決的技術問題是提供一種反應條件溫和，制備過程簡單，成本低廉，不會摻雜其他的大陰離子，同時具有優異的物理化學性能的稀土摻雜鎢酸鈣熒光粉的制備方法。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種稀土摻雜鎢酸鈣熒光粉的制備方法，包括以下步驟：

(1)配置摩爾濃度為0.01mol/L的稀土硝酸鹽溶液，并加入質量比為1∶5～4∶5的去皮后海綿狀墨魚骨和鎢酸銨(分子式為H₄₀N₁₀O₄₁W₁₂)；

(2)將上述混合物于120～180℃的溫度下反應24h，后自然冷卻到室溫；

(3)將反應產物用蒸餾水沖洗，干燥，在200-1000℃的溫度下煅燒2h，即得到不同發光性能的稀土摻雜的鎢酸鈣熒光粉。

步驟(1)中所述的稀土硝酸鹽是指硝酸鑭(分子式為La(NO₃)₃)、硝酸釹(分子式為Nd(NO₃)₃)或硝酸鋱(分子式為Tb(NO₃)₃)；

步驟(1)中所述加入鎢酸銨后混合物中的鎢酸根離子濃度為0.015～0.025mol/l；

步驟(3)中所述的干燥溫度為100～150℃，干燥時間為2～5h。