[發明專利]用葡萄糖改性制備釩硼酸釓銩藍色發光材料的方法

有效

• 申請號: 201110168785.X
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102241983A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 黃維剛;徐晨;黃志寅;唐承薇
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C09K11/82
• 分類號: C09K11/82
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵;馬新民

技術領域

本發明屬于發光材料領域，特別涉及一種稀土藍色發光材料的制備方法。

背景技術

稀土釩酸鹽發光材料具有高的熱穩定性和化學穩定性，尤其在真空紫外照射下具有穩定的發光效率，吸收波段和能量傳遞效率高等優點，主要用于PDP、FED領域的熒光材料以及高壓汞燈用粉體材料。目前研究最多，也是常用的稀土釩酸鹽發光材料為YVO₄:Eu紅色發光材料，而后在其基礎上采用添加P、Gd等元素改性的紅色發光材料，如中國專利(申請號200310115899.3)公開了采用固相煅燒法獲得一種稀土釩磷酸釔釓紅色發光材料的和制備方法。中國專利(申請號200810045144.3)公開了一種釩酸鎂紅色發光材料的制備方法。藍色發光材料較少，市場上的藍色發光粉主要是Eu²⁺激活的鋁酸鹽發光粉，如BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺(BAM)，這是目前在緊湊型熒光燈中使用較多的藍粉，該粉體的加熱工藝時間長，紫外線照射及離子轟擊都易引起老化，致使發光性能降低。此外，這種成品藍粉需要在還原氣氛中生產，有時候會因還原不充分，導致發光強度降低。另外，激活劑Eu的原料采用高純Eu₂O₃，產品成本高。胡斌等公開了一種采用溶膠凝膠法制備GdVO₄:Tm的藍色發光材料的方法和發光性能(見稀有金屬材料與工程，37(1)，176-179)，但該方法制備的發光粉體顆粒的尺寸均勻性較差，形貌不規則，這將影響發光強度。

發明內容

本發明的目的是提供一種用葡萄糖改性制備釩硼酸釓銩藍色發光材料的方法，以進一步改善發光粉體顆粒尺寸的均勻性，提高發光強度。

本發明所述用葡萄糖改性制備釩硼酸釓銩藍色發光材料的方法，硼酸釓銩藍色發光材料的組成為：Gd_1-y(VO₄)_x(BO₃)_1-x:Tm_y，式中，0.1≤x≤0.9，0.01≤y≤0.05，工藝步驟如下：

(1)前軀體的制備

以偏釩酸氨、硝酸釓、硝酸銩、硼酸、檸檬酸為基本原料，以葡萄糖為改性劑，根據所述釩硼酸釓銩藍色發光材料的化學組成計量偏釩酸氨、硝酸釓、硝酸銩和硼酸，按釓+銩與檸檬酸的摩爾比為1∶3～7計量檸檬酸(所述“釓+銩與檸檬酸的摩爾比”是指釓和銩的總摩爾數與檸檬酸的摩爾數之比)，操作步驟為：

①將按上述配比計量的偏釩酸氨和硼酸放入容器并加入去離子水，去離子水的加入量以能溶解偏釩酸氨和硼酸為限，在常壓、室溫～60℃下進行攪拌，直至偏釩酸氨和硼酸完全溶解為止，所形成的溶液定義為A溶液；

②將按上述配比計量的硝酸釓、硝酸銩、檸檬酸放入容器并加入去離子水，去離子水的加入量以能溶解硝酸釓、硝酸銩和檸檬酸為限，在常壓、室溫～60℃下進行攪拌，直至硝酸釓、硝酸銩和檸檬酸完全溶解為止，所形成的溶液定義為B溶液；

⑧在攪拌下于常壓、室溫～60℃將所述A溶液加入到所述B溶液中，然后在攪拌下加入葡萄糖并混合均勻即形成溶膠，用稀硝酸調節所述溶膠的pH值至4≤pH≤10，并在60℃～80℃下繼續攪拌直至形成凝膠，繼后將凝膠在常壓、100℃～120℃下干燥至少24小時，即得到前驅體，葡萄糖的加入量以A溶液和B溶液的總量為基準，每毫升加入葡萄糖0.01g～0.04g；

(2)前軀體的焙燒

將步驟(1)制備的前驅體研磨分散后放入加熱爐內，在常壓、700℃～900℃下焙燒1小時～4小時，焙燒時間屆滿后取出在空氣中冷卻至室溫；

(3)焙燒產物的處理

將步驟(2)獲得的焙燒產物進行研磨分散，并依次用稀硝酸、去離子水清洗，然后將清洗后的粉體進行干燥即獲得經過葡萄糖改性的釩硼酸釓銩藍色發光材料。

上述方法中，調節所述溶膠的pH值及清洗焙燒產物所用稀硝酸的質量濃度為5％～10％。

本發明具有以下有益效果：

(1)本發明所述方法制備的葡萄糖改性的釩硼酸釓銩藍色發光材料與采用現有技術制備的釩酸釓銩藍色發光材料相比，粉體顆粒的尺寸更小更均勻，形態更規則(見圖1、圖2)。

(2)本發明所述方法制備的葡萄糖改性的釩硼酸釓銩藍色發光材料，最強發射光波長在476nm，顯示純正藍色，與采用現有技術制備的釩酸釓銩藍色發光材料相比，發光強度大幅度提高(見圖3)。