[發明專利]一種室溫下合成高發光強度鎢酸鈣微晶的制備方法

有效

• 申請號: 201410668331.2
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104449708A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 張進
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: C09K11/68
• 分類號: C09K11/68;C01G41/00;C30B29/32;C30B29/60
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本發明涉及一種鎢酸鈣微晶的制備方法，具體涉及一種室溫下合成高發光強度鎢酸鈣微晶的制備方法。

背景技術

鎢酸鈣(CaWO₄)是一種典型的白激活發光材料，具有穩定的物理化學性質。由于CaWO₄具有特有的光學性能，可被用作磷光體、放射強度閃爍計數材料和激光器基質材料等方面；若將稀土離子Eu³⁺、Pr³⁺等作為激發劑，摻入鎢酸鈣材料中，可使CaWO₄產生紅色長余輝發光，從而獲得重要的應用。

目前，對于CaWO₄納米晶的研究還比較少，而鎢酸鈣微納米材料的制備方法主要有高溫固相法、均相共沉淀法、水熱法、溶膠-凝膠法、燃燒合成法、微乳液法等，其中，高溫固相法能耗大，反應時間長且不完全，使得產物粒徑偏大，分布不均勻，比較容易出現團聚現象，影響發光強度。均相共沉淀法對原料的純度要求高，合成路線長，過程中已引入雜質，呈膠體狀的沉淀難于洗滌和過濾，沉淀劑的選擇較復雜，導致發光強度不高。水熱法需在較高溫和壓力下進行，對設備要求較高。溶膠-凝膠法成本相對較高，處理操作復雜且制備周期長。燃燒合成法很難控制反應的進程和反應的速度，產物形貌單一或尺寸難于控制；產率不高，并且在燃燒的過程還伴有氨等氣體逸出，污染環境。微乳液法產物形貌單一或尺寸難于控制，產率不高，發光強度不高等。例如現有技術CN201010202897.8公開了一種鎢酸鈣熒光粉的制備方法，包括以下步驟：(1)分別取去皮墨魚骨及鎢酸銨備用；(2)按墨魚骨與鎢酸銨的摩爾比為12～6∶1，稱取上述墨魚骨加入到反應釜內，加入鎢酸銨及適量的水，將反應釜密封，在120～180℃的溫度下反應24～48小時；(3)將反應產物用蒸餾水沖洗，干燥，在200～1000℃的溫度下煅燒，煅燒時間為1～2小時，即得到鎢酸鈣熒光粉。該發明耗能大，反應時間長，并且發光強度最大可達才1093[a.u]。CN201410034794.3公開了一種孿生球狀鎢酸鈣微晶的制備方法：β-環糊精溶于水，加入鎢酸鈉配成溶液A；將硝酸鈣溶于水配成溶液B；在常溫攪拌下，將溶液B加入溶液A，繼續常溫攪拌1～6小時制得孿生球狀鎢酸鈣微晶。該發明中鎢酸鈉、硝酸鈣、β-環糊精三者反應時間長，并且產物孿生球狀鎢酸鈣微晶的發光強度也不理想。CN200610117285.2公開了一種快速制備鎢酸鈣介晶的方法，首先將等量的、相同濃度的鈣鹽水溶液和鎢酸鈉水溶液分別按一定比例與正辛烷、正丁醇、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)配制成透明的微乳液，然后將兩種微乳液在一定溫度范圍內迅速混合，繼續攪拌10分鐘，反應結束，即可獲得鎢酸鈣介晶，該發明雖然反應速度快，但是發光強度并不高。因此，探索一種簡單、快速、環保的方法制備發光強度高、產率高、形貌規則和分散性好的鎢酸鈣微納米材料仍然是一個挑戰。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種室溫下合成高發光強度鎢酸鈣微晶的制備方法，制備的鎢酸鈣發光強度遠高于普通沉淀法制備的鎢酸鈣，而且也具有產率高、形貌規則、尺寸均一、分散性好、穩定性好的特點。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：一種室溫下合成高發光強度鎢酸鈣微晶的制備方法，包括以下步驟：

(1)首先將鎢酸鈉溶于去離子水中配成溶液A，所述溶液A中鎢酸鈉的摩爾濃度為0.05～1.00mol/L，接著將氯化鈣溶于去離子水中配成溶液B，所述溶液B中氯化鈣的摩爾濃度為0.05～1.00mol/L，其中，配制的溶液A與溶液B的體積比為1∶1；

(2)然后將三甘醇在磁力攪拌下加入配制的溶液A中，接著在磁力攪拌下將配制的溶液B加入三甘醇與溶液A的混合溶液中，整個反應體系中，三甘醇與混合溶液中去離子水的體積比為1∶1～1∶8，繼續常溫下攪拌反應20～120分鐘，然后在常溫下靜置使白色沉淀完全沉積在反應容器底部；

(3)將步驟(2)中混合溶液中的上層清液去掉，離心、分離沉淀，然后用水和有機溶劑洗滌沉淀；

(4)最后將步驟(3)中洗滌后的沉淀放在真空干燥箱內50℃～100℃下干燥2～6小時即成，即成。

進一步，步驟(1)中，所述溶液A中鎢酸鈉的摩爾濃度為1.00mol/L；所述溶液B中氯化鈣的摩爾濃度為1.00mol/L；所述配制的溶液A與溶液B的體積均為25ml；所述水為去離子水。