[發明專利]一種紅綠藍共混白光熒光粉的制備方法

有效

• 申請號: 201210295208.1
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN102827599A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 張愛琴;郝曉東;張九麗;王淑花;許并社;賈虎生
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

1.一種紅綠藍共混白光熒光粉的制備方法，其特征在于：使用的化學物質材料為：氯化銪、α-噻吩甲酰三氟丙酮、10-十一烯酸、氯化鋱、鄰氨基苯甲酸、硫酸鈹、2-（2-羥基苯基）苯并噻唑、α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二異丁腈、氫氧化鈉、三氯甲烷、無水乙醇、無水甲醇、二甲基亞砜、氮氣，其準備用量如下：以克、毫升、厘米³為計量單位

氯化銪：??????????????????EuCl₃·6H₂O????????????0.3663g±0.0001g

α-噻吩甲酰三氟丙酮：??????C₈H₅F₃O₂S?????????????0.6664g±0.0001g

10-十一烯酸：?????????????C₁₁H₂₀O₂???????????????1.5mL±0.01mL

氯化鋱：??????????????????TbCl₃·6H₂O????????????0.3733g±0.0001g

鄰氨基苯甲酸：????????????C₇H₇NO₂??????????????0.4114g±0.0001g

硫酸鈹：??????????????????BeSO₄·4H₂O???????????0.3542g±0.0001g

2-(2-羥基苯基)苯并噻唑：???C₁₃H₉NOS?????????????0.4544g±0.0001g

α-甲基丙烯酸：????????????C₄H₆O₂????????????????1.0mL±0.01mL

甲基丙烯酸甲酯：??????????C₅H₈O₂????????????????5.0mL±0.1mL

偶氮二異丁腈：????????????C₈H₁₂N₄???????????????0.0300g±0.0001g

氫氧化鈉：????????????????NaOH?????????????????20g±0.1g

三氯甲烷：????????????????CHCl₃????????????????500mL±10mL

無水乙醇：????????????????C₂H₆O????????????????5000mL±10mL

無水甲醇：????????????????CH₄O?????????????????2000mL±10mL

二甲基亞砜：??????????????C₂H₆OS???????????????1500mL±1mL

氮氣：????????????????????N_2????????????????????10000cm³±100cm³

制備方法如下：

????（1）配制溶液

配制氯化銪乙醇溶液

稱取氯化銪0.3663g±0.0001g，量取無水乙醇5.0mL±0.1mL，置于燒杯中，用攪拌器攪拌5min，成0.2mol/L的氯化銪乙醇溶液；

配制α-噻吩甲酰三氟丙酮乙醇溶液

稱取α-噻吩甲酰三氟丙酮0.6664g±0.0001g，量取無水乙醇5.0mL±?0.1mL，置于燒杯中，用攪拌器攪拌5min，成0.6mol/L的α-噻吩甲酰三氟丙酮乙醇溶液；

配制10-十一烯酸乙醇溶液

稱取10-十一烯酸1.218mL±0.001mL，量取無水乙醇30.0mL?±?0.1mL，置于燒杯中，用攪拌器攪拌5min，成0.2mol/L的10-十一烯酸乙醇溶液；

配制氫氧化鈉乙醇溶液

稱取氫氧化鈉20.0g±0.1g，量取無水乙醇50.0mL+±0.1mL，置于燒杯中，用攪拌器攪拌5min，成1mol/L的氫氧化鈉乙醇溶液；

配制氯化鋱乙醇溶液

稱取氯化鋱0.3733g±0.0001g，量取無水乙醇5.0mL±0.1mL，置于燒杯中，用攪拌器攪拌5min，成0.2mol/L的氯化鋱乙醇溶液；

配制鄰氨基苯甲酸乙醇溶液

稱取鄰氨基苯甲酸0.4114g±0.0001g，量取無水乙醇5.0mL±0.1mL，置于燒杯中，用攪拌器攪拌5min，成0.6mol/L的氯化銪鄰氨基苯甲酸乙醇溶液；

配制硫酸鈹甲醇溶液

稱取硫酸鈹0.3542g±0.0001g，量取無水甲醇5.0mL±0.1mL，置于燒杯中，用攪拌器攪拌5min，成0.4mol/L的硫酸鈹甲醇溶液；

配制2-(2-羥基苯基)苯并噻唑乙醇溶液

稱取2-(2-羥基苯基)苯并噻唑0.4544g±0.0001g，量取無水甲醇8.0mL±?0.1mL，置于燒杯中，用攪拌器攪拌5min，成0.25mol/L的2-(2-羥基苯基)苯并噻唑甲醇溶液；

配制氫氧化鈉甲醇溶液

稱取氫氧化鈉20.0g±0.1g，量取無水甲醇50.0mL+±0.1mL，置于燒杯中，用攪拌器攪拌5min，成1mol/L的氫氧化鈉甲醇溶液；

（2）制備紅光熒光粉

制備紅光熒光粉是在三口燒瓶中進行的，是在加熱、攪拌、滴加溶液過程中完成的；?

將三口燒瓶置于電加熱套上，在三口燒瓶上部從左至右依次插入滴液漏斗、攪拌器、酸堿度計；

將10-十一烯酸乙醇溶液5mL加入三口燒瓶中，開啟電加熱器，加熱10-十一烯酸乙醇溶液至50℃±2℃，開啟攪拌器，開始攪拌；

將氯化銪乙醇溶液5mL加入滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度1mL/min，邊滴加邊攪拌；

將氫氧化鈉乙醇溶液5mL加入滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度1mL/min，邊滴加邊攪拌，調節pH值為4.5-5.5，反應時間30min；

將α-噻吩甲酰三氟丙酮乙醇溶液5mL加入滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度1mL/min，邊滴加邊攪拌，調節pH值為6.5-7.0；?

繼續反應180min；

停止加熱，停止攪拌，使其隨瓶靜置冷卻至25℃，并沉淀，得反應溶液；

抽濾，將反應溶液置于抽濾瓶上的布氏漏斗中，用微孔濾膜抽濾，濾膜上得產物濾餅，廢液抽至濾瓶中；

洗滌、抽濾，將產物濾餅置于燒杯中，加入無水乙醇100mL，攪拌洗滌5min；然后進行抽濾，洗滌、抽濾重復進行5次，得產物濾餅；

真空干燥，將產物濾餅置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度60℃±2℃，真空度-0.08Mpa，干燥時間240min，干燥后得：銪紅光熒光粉；

（3）制備綠光熒光粉

制備綠光熒光粉是在三口燒瓶中進行的，是在加熱、攪拌、滴加溶液過程中完成的；?

將三口燒瓶置于電加熱套上，在三口燒瓶上部從左至右依次插入滴液漏斗、攪拌器、酸堿度計；

將10-十一烯酸乙醇溶液5mL加入三口燒瓶中，開啟電加熱器，加熱至50℃±2℃，開啟攪拌器攪拌；

將氯化鋱乙醇溶液5mL加入滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度1mL/min，邊滴加邊攪拌，時間5min；

將氫氧化鈉乙醇溶液5mL加入滴液漏斗中，并滴加攪拌，滴加速度1mL/min，邊滴加邊攪拌，調節pH值為5.5-7.0；?

將鄰氨基苯甲酸乙醇溶液5mL加入滴液漏斗中，并滴加攪拌，滴加速度1mL/min，pH值為6.5-7.0；?

繼續反應300min；

停止加熱，停止攪拌，使其隨瓶靜置冷卻至25℃，并沉淀，得反應溶液；

抽濾，將反應溶液置于抽濾瓶上的布氏漏斗中，用微孔濾膜抽濾，濾膜上得產物濾餅，廢液抽至濾瓶中；

洗滌、抽濾，將產物濾餅置于燒杯中，加入無水乙醇100mL，攪拌洗滌5min；然后進行抽濾；洗滌、抽濾重復進行5次，得產物濾餅；

真空干燥，將產物濾餅置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度60℃±2℃，真空度-0.08Mpa，干燥時間240min，干燥后得：鋱綠光熒光粉；

（4）制備藍光熒光粉

制備藍光熒光粉是在三口燒瓶中進行的，是在加熱、攪拌、滴加溶液過程中完成的；?

將三口燒瓶置于電加熱套上，在三口燒瓶上部從左至右依次插入滴液漏斗、攪拌器、酸堿度計；

將2-（2-羥基苯基）苯并噻唑甲醇溶液5mL加入三口燒瓶中；開啟電加熱器，加熱至50℃±2℃；開啟攪拌器攪拌；

將硫酸鈹甲醇溶液5mL加入滴液漏斗中，并滴加攪拌，滴加速度1mL/min，滴加反應時間30min；

將α-甲基丙烯酸0.0840mL±0.0001mL加入滴液漏斗中，并加入三口燒瓶中，繼續反應30min；?

將氫氧化鈉甲醇溶液5mL加入滴液漏斗中，并滴加，調節pH值為8.0-9.0，出現黃色沉淀，繼續反應120min；?

停止加熱，停止攪拌，使其隨瓶靜置冷卻至25℃，并沉淀，得反應溶液；

抽濾，將反應溶液置于抽濾瓶上的布氏漏斗中，用微孔濾膜抽濾，濾膜上得產物濾餅，廢液抽至濾瓶中；

洗滌、抽濾，將產物濾餅置于燒杯中，加入無水乙醇100mL，攪拌洗滌5min；然后進行抽濾；洗滌、抽濾重復進行5次，得產物濾餅；

真空干燥，將產物濾餅置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度60℃±2℃，真空度-0.08Mpa，干燥時間240min，干燥后得：鈹藍光熒光粉；

（5）制備發紅光的Eu單色聚合物

制備發紅光的Eu單色聚合物是在四口燒瓶中進行的，是在加熱、水浴、攪拌、氮氣保護下完成的；

稱取銪紅光熒光粉0.0246g±0.0001g、甲基丙烯酸甲酯1.60mL±?0.01mL，加入四口燒瓶中；

加入引發劑偶氮二異丁腈0.0074g±0.0001g；

加入溶劑二甲基亞砜5.0mL±0.1mL；

然后將四口燒瓶在超聲振動儀上進行超聲振動30min，使其溶解，成反應溶液；?

將四口燒瓶及反應溶液置于水浴缸上，水浴水淹沒四口燒瓶體積的4/5，在四口燒瓶上由左至右依次插入滴液漏斗、攪拌器、酸堿度計、氮氣管；

向四口燒瓶輸入氮氣，氮氣輸入速度25cm³/min；

開啟加熱器，使四口燒瓶內的反應溶液溫度保持在75℃±2℃；持續反應48h；

趁熱將反應溶液加入到100mL甲醇中，生成膠狀白色沉淀，然后用剪刀將膠狀白色沉淀剪碎；

抽濾，用微孔濾膜進行抽濾，得產物濾餅；

將濾餅加入燒杯中，然后加入二甲基亞砜50mL，使其溶解，然后將溶液倒入100mL甲醇中沉淀，重復5次；

抽濾，將沉淀液置于抽濾瓶上用微孔濾膜抽濾，得產物濾餅；

真空干燥，將產物濾餅置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度為60℃±?2℃，真空度-0.08Mpa，干燥時間240min，干燥后得固態粉末；

研磨，過篩，將固態粉末用瑪瑙研缽、研棒研磨，然后用600目篩網過篩，研磨、過篩反復進行，得發紅光的Eu單色聚合物粉末；

（6）制備發綠光的Tb單色聚合物

制備發綠光的Tb單色聚合物是在四口燒瓶中進行的，是在加熱、水浴、攪拌、氮氣保護下完成的；

稱取鋱綠光熒光粉0.0654g±0.0001g，甲基丙烯酸甲酯1.60mL±?0.01mL，加入四口燒瓶中；

加入引發劑偶氮二異丁腈0.0074g±0.0001g；

加入溶劑二甲基亞砜5.0mL±0.1mL；

然后將四口燒瓶在超聲振動儀上進行超聲振動30min，使其溶解，成反應溶液；

將四口燒瓶及反應溶液置于水浴缸上，水浴水淹沒四口燒瓶的4/5；

向四口燒瓶輸入氮氣，氮氣輸入速度25cm³/min；

開啟加熱器，使四口燒瓶內的反應溶液溫度保持在75℃±2℃；繼續反應48h；

趁熱將反應溶液加入到100mL甲醇中，生成膠狀白色沉淀，然后用剪刀將膠狀白色沉淀剪碎；

抽濾，用微孔濾膜進行抽濾，得產物濾餅；

將濾餅加入燒杯中，然后加入二甲基亞砜50mL，使其溶解，然后將溶液倒入100mL甲醇中沉淀，重復5次；

抽濾，將沉淀液置于抽濾瓶上用微孔濾膜抽濾，得產物濾餅；

真空干燥，將產物濾餅置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度為60℃±?2℃，真空度-0.08Mpa，干燥時間240min，干燥后得固態粉末；

研磨，過篩，將固態粉末用瑪瑙研缽、研棒研磨，然后用600目篩網過篩，研磨、過篩反復進行，得發綠光的Tb單色聚合物粉末；

（7）制備發藍光的Be單色聚合物

制備發藍光的Be單色聚合物是在四口燒瓶中進行的，是在加熱、水浴、攪拌、氮氣保護下完成的；

稱取鈹藍光熒光粉0.0160g±0.0001g、甲基丙烯酸甲酯1.60mL±?0.01mL，加入四口燒瓶中；

加入引發劑偶氮二異丁腈0.0074g±0.0001g；

加入溶劑二甲基亞砜5.0mL±0.1mL；

然后將四口燒瓶在超聲振動儀上進行超聲振動30min，使其溶解，成反應溶液；

將四口燒瓶及反應溶液置于水浴缸上，水浴水淹沒四口燒瓶的4/5；

向四口燒瓶輸入氮氣，氮氣輸入速度25cm³/min；

開啟加熱器，使四口燒瓶內的反應溶液溫度保持在75℃±2℃，繼續反應48h；

趁熱將反應溶液加入到100mL甲醇中，生成膠狀白色沉淀，然后用剪刀將膠狀白色沉淀剪碎；

抽濾，用微孔濾膜進行抽濾，得產物濾餅；

將濾餅加入燒杯中，然后加入二甲基亞砜50mL，使其溶解，然后將溶液倒入100mL甲醇中沉淀，重復5次；

抽濾，將沉淀液置于抽濾瓶上用微孔濾膜抽濾，得產物濾餅；

真空干燥，將產物濾餅置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度為60℃±?2℃，真空度-0.08Mpa，干燥時間240min，干燥后得固態粉末；

研磨，過篩，將固態粉末用瑪瑙研缽、研棒研磨，然后用600目篩網過篩，研磨、過篩反復進行，得發藍光的Be單色聚合物粉末；

（8）共混制備白光熒光粉

制備白光熒光粉是將Eu單色聚合物、Tb單色聚合物、Be單色聚合物摻雜，經混合、溶解、沉淀、過濾、干燥，得白光熒光粉；

按白光平衡原理計算出紅、綠、藍聚合物比例為紅：綠：藍=1:1.38:0.46；

稱取紅光Eu單色聚合物0.0100g±0.0001g；

稱取綠光Tb單色聚合物0.0138g±0.0001g；

稱取藍光Be單色聚合物0.0046g±0.0001g；

置于燒杯中，然后加入三氯甲烷10.0mL±0.1mL；

將燒杯置于超聲振動儀上振動30min，使其溶解；

量取甲醇100mL加入燒杯中，靜置6h，使其沉淀；

抽濾，將沉淀液置于抽濾瓶上，用微孔濾膜抽濾，得產物濾餅；

乙醇洗滌、抽濾，將產物濾餅置于燒杯中，加入乙醇100mL攪拌洗滌，然后抽濾，洗滌、抽濾重復進行3次，得產物濾餅；

真空干燥，將洗滌、抽濾后的產物濾餅置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度為60℃±2℃，真空度-0.08Mpa，干燥時間240min，干燥后得白光熒光粉；

（10）檢測、分析、表征

對制備的白光熒光粉的形貌、色澤、成分、化學物理性能進行檢測、分析、表征；

用熒光光譜儀進行熒光光譜分析；

結論：白光熒光粉為固態白色粉末，顆粒直徑≤2000nm，色坐標為x=0.3253，y=0.3301，發白光；

（11）產物儲存

對制備的白光熒光粉儲存于棕色透明的玻璃容器中，密閉避光保存，要防水、防潮、防酸堿鹽侵蝕，儲存溫度20℃±2℃，相對濕度≤10%。