[發明專利]空心結構鈦酸鈣發光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310014469.6
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103923652A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 周明杰;王榮
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及發光材料領域，尤其涉及一種空心結構鈦酸鈣發光材料及其制備方法。

背景技術

紅色熒光粉包括硫化物類、氧化物類、硫氧化物類和鈦酸鹽類等幾大類材料，其中，鈦酸鹽類材料具有較高的穩定性、顯色性能好等優點，可用于對熒光粉工作穩定性要求較高的場合，如低電壓和高電流密度下使用的場致發射顯示屏。鈦酸鹽類的典型代表材料CaTiO₃:Pr的CIE色度坐標為x=0.680和y=0.311，與理想紅光非常接近，是一種比較理想的熒光粉，有較大的應用前景。

但是目前大多是用高溫固相法制備的，所得熒光粉的形貌不均勻，需要多次反復的球磨從而獲得適當的粒度(5-10μm)，球磨過程產生的缺陷和引入的雜質有時會損害發光粉的發光強度。

發明內容

本發明所要解決的問題在于提供一種形貌均勻、發光強度較好的空心結構鈦酸鈣發光材料。

本發明的技術方案如下：

一種空心結構鈦酸鈣發光材料，其結構通式為Ca_1-xTiO₃:Pr_x；其中，x的取值范圍為0＜x≤0.01。

所述空心結構鈦酸鈣發光材料，優選，x的取值范圍為0.001≤x≤0.005。

本發明制得空心結構鈦酸鈣發光材料，采用分散的碳小球為模板，得到的鈦酸鈣為球形的空心結構，不僅形貌可控，且能夠有效的減少稀土金屬的用量，降低了產品成本，大量節約珍貴的稀土資源。

本發明還提供上述空心結構鈦酸鈣發光材料的制備方法，包括如下步驟：

將濃度為0.00075~0.15g/ml的蔗糖或葡萄糖的乙醇溶液置于反應器中，密封反應器后于120~200℃下反應5~36h，冷卻至室溫后離心分離，并對得到的固相進行洗滌、干燥后得到碳小球模板；

按照結構通式為Ca_1-xTiO₃:Pr_x中各元素化學計量比，往濃度為1mol/L的鈦酸四丁酯的乙醇溶液中加入濃度為0.005~0.1mol/L的Pr(NO₃)₃溶液和0.1~1mol/L的Ca(NO₃)₂溶液，得到混合溶液；隨后調節混合溶液的pH值為2~3；接著再加入碳小球模板，攪拌0.5-6h，再接著在攪拌的情況下緩慢加入草酸沉降劑，產生沉淀，接著攪拌反應2-8h，然后抽濾并干燥，得到Ca_1-xTiO(C₂O₄)₂:Pr_x@C前驅體；其中，所述碳小球模板與Ca_1-xTiO₃:Pr_x的摩爾比為0.025:1~10:1；@表示Ca_1-xTiO(C₂O₄)₂:Pr_x包覆C(碳)，C也即為碳小球模板；

將所述前驅體研磨，并將研磨粉體于500~800℃下預燒1~6小時，降溫后研磨，然后再于800～1200℃煅燒1~10h，得到Ca_1-xTiO₃:Pr_x發光材料；其中，所述研磨粉體的預燒和煅燒都是在空氣氣氛下，在高溫箱式爐中進行的。

上述步驟中，x的取值范圍為0＜x≤0.01。

所述空心結構鈦酸鈣發光材料的制備方法，優選，所述碳小球模板制備過程中的反應器為聚四氟乙烯內襯的反應釜。

所述空心結構鈦酸鈣發光材料的制備方法，優選，對所述分離固相的洗滌是依次用去離子水和無水乙醇反復洗滌多次。

所述空心結構鈦酸鈣發光材料的制備方法，優選，對所述洗滌后的固相的干燥是在60~80℃下進行的。

所述空心結構鈦酸鈣發光材料的制備方法，優選，在對所述混合溶液的pH值進行調節時，采用HNO₃進行。