[發明專利]Eu3+離子摻雜氟化釓/氟化釓鈉晶相可控發光粉制備方法

有效

• 申請號: 201410079962.0
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103849401A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 李艷紅;張星傲;馬晶
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C09K11/85
• 分類號: C09K11/85
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術領域

????本發明涉及一種稀土摻雜發光材料制備方法，特別是涉及一種Eu³⁺離子摻雜氟化釓/氟化釓鈉晶相可控發光粉制備方法。

背景技術

氟化物具有從紫外到遠紅外寬波長范圍的光學透過，弱的晶體場，小的折射率，特別是作為激活劑的稀土離子摻入后，由于它具有較低的聲子能量，能夠降低處于激發態稀土離子非輻射躍遷幾率，提高了發光效率的優點，使稀土摻雜的氟化物在激光器、顯示器、照明光源、光學通訊等方面已有廣泛的應用。

在稀土摻雜氟化物中，因為Gd³⁺離子在紫外區有吸收，能夠促進基質和Eu³⁺離子之間的能量傳遞，因此GdF₃和NaGdF₄是被認為是一種有效的發光基質材料。另外，GdF₃和NaGdF₄的晶體結構中Gd³⁺離子所處位置的差異，使得通過摻雜占據Gd³⁺離子格位的Eu³⁺離子周圍環境不同，故具有不同晶相的發光粉的發光性質也有所不同。而GdF₃和NaGdF₄晶相的形成對其反應原料配比及實驗條件具有較強的依賴關系。水熱法具有所需反應條件相對溫和，產物純度高，晶粒發育完整，分散性好等特點，是一種較理想的制備稀土氟化物的方法。目前國內外還沒有在水熱法中采用PVP對Eu³⁺離子摻雜的GdF₃/NaGdF₄晶相形成有效控制的報道。

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)?是一種非離子型高分子聚合物，具有優良的溶解性、低毒性、成膜性、絡合性、生物相容性、表面活性和化學穩定性，可用作反應體系的表面活性劑。PVP分子中含有極性較大的內酰胺基，pH較小時（溶液為強酸性），在氟化物反應體系中可以調控溶液中GdF₃/NaGdF₄晶相的生成，進而對發光粉的發光性能進行有效的控制。該方法具操作簡便、加入聚合物綠色環保，可在反應原料配比相同的條件下調控晶相形成的優點，具有廣泛的應用前景。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種Eu³⁺離子摻雜氟化釓/氟化釓鈉晶相可控發光粉制備方法，該方法以稀土氧化物為原料，在PVP存在的條件下，經過水熱反應溫度和反應時間得到GdF₃:Eu³⁺/NaGdF₄:Eu³⁺晶相可控的發光粉。整個反應在水溶液中進行，經濟環保，實用性強。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明所提供制備GdF₃:Eu³⁺/NaGdF₄:Eu³⁺晶相可控發光粉的方法是：稀土離子先與不同量的PVP形成混合溶液，再加入氟化鈉，在不同溫度和時間下進行水熱反應，即可得到所述的GdF₃:Eu³⁺/NaGdF₄?Eu³⁺發光粉。

本發明制備方法所使用的原料為純度為99.99%的Gd₂O₃和Eu₂O₃，分析純的氟化鈉（NaF），溶劑為水，HNO₃用來溶解氧化物，表面活性劑為分析純的聚乙烯吡咯烷酮(PVP?Mw?=?58,000)

制備GdF₃:Eu³⁺/NaGdF₄:Eu³⁺晶相可控發光粉的方法包括如下步驟：

步驟1.?加熱的條件下，將稀土氧化物用硝酸溶解，加入水形成硝酸鹽水溶液，再加入PVP混合均勻，室溫下用磁力攪拌器攪拌30分鐘，再加入氟化鈉，調節pH=1，繼續攪拌30分鐘，所述的兩種稀土離子Eu³⁺和Gd³⁺的物質的量的比為1:6-33；稀土離子總量與氟離子物質的量的比為1:4-10；稀土氧化物總量與PVP的質量比為1：0-4；