[發(fā)明專利]一種Sm3+為發(fā)光中心的鈦酸鑭紅色熒光材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2015-01-17
• 公開（公告）號: CN104745188B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 郭瑞;王燕燕;王仁超;何龍;齊建全
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)光材料技術領域，尤其涉及一種Sm³⁺為發(fā)光中心的鈦酸鑭紅色熒光材料及其制備方法和用途。

背景技術

鈦酸稀土鹽種類繁多，由于其優(yōu)秀的介電、壓電、鐵電等性能，被作為新型的電子陶瓷材料廣泛應用于濾波器、電容器等。其中具有燒綠石結構的鈦酸鑭具有很好的電學、光學性能和催化性能，可用來調節(jié)鈦酸鎂陶瓷的介電常數(shù)，且已被廣泛作為高溫使用的高頻電容器材料，還可用于制作微波介質諧振器振子，微波集成電路基片等。

在燒綠石結構的稀土鈦酸鹽中，Ti⁴⁺離子與O^2-離子五配位，形成四角錐結構。三價稀土離子7個O^2-相連，形成不規(guī)則多面體。各種陽離子多面體通過共用多面體頂點氧原子或共用多面體棱邊氧原子構筑整個晶體框架。這一結構特點包括：Ti⁴⁺離子五配位，這是La-Ti-O三元體系中配位數(shù)最少的一種形式。La³⁺離子所處格點為七配位，在局部沒有對稱中心，因此使得f-f的電偶極躍遷具有一定的可能性。

Sm³⁺離子在很多領域有重要應用，例如具有高密度儲能，溫度傳感，水下通訊，各種固體激光照明等。一般Sm³⁺離子在紫外光激發(fā)下的熒光發(fā)射為紅黃色，這是由于在很多基質中Sm³⁺離子從激發(fā)態(tài)⁴G_5/2向基態(tài)⁶H_7/2的電子躍遷比其它躍遷更強引起的。

目前，紅色熒光粉體由于自身轉換效率低、亮度不高、色純度差等缺陷導致的混合光顯色性差、量子效率低等問題，長期以來未得到很好的解決。因此，探索新型無機稀土紅色熒光材料是當前研究的重要方向，而選擇合適的基質材料被認為是最有效的解決途徑。

發(fā)明內容

本發(fā)明的實施例提供一種Sm³⁺為發(fā)光中心的鈦酸鑭紅色熒光材料及其制備方法，針對現(xiàn)階段基體材料的不足，提供一種轉換效率高的新型熒光基體材料，同時提供一種該熒光材料的制備方法，以得到純度高、亮度大、組分均勻、制備簡易且組分分散的熒光材料。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案：

一種Sm³⁺為發(fā)光中心的鈦酸鑭紅色熒光材料，所述紅色熒光材料的

化學分子式為：Sm_xLa_2-xTiO₅，其中x的取值范圍為0.02＜x＜0.1。

一種Sm³⁺為發(fā)光中心的鈦酸鑭紅色熒光材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照本發(fā)明所述的紅色熒光材料的化學分子式的化學計量比稱取2mmol的鑭的可溶性鹽、釤的可溶性鹽溶解于30-50ml蒸餾水中，得到溶液A；

(2)稱取1mmol的鈦酸四丁酯，溶解于30-50ml溶劑中，滴加6mmol硝酸，得到溶液B；

(3)待溶液A和溶液B混合均勻后，將溶液B緩慢倒入溶液A中，攪拌，得到前軀體溶膠C；

(4)將前軀體溶膠C放入恒溫水浴或油浴中，處理成前軀體凝膠；

(5)最后將所述前驅體凝膠置于剛玉坩堝內，在馬弗爐中煅燒，得到紅色熒光粉體。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述鑭的可溶性鹽為硝酸鹽、碳酸鹽、醋酸鹽中的一種或幾種。

優(yōu)選地，步驟(1)中所述釤的可溶性鹽為硝酸鹽、碳酸鹽、醋酸鹽中的一種或幾種。

優(yōu)選地，La³⁺∶Ti⁴⁺的摩爾比為2∶1。

優(yōu)選地，步驟(2)中所述的溶劑包括甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、丁酮中的一種或幾種混合物。

優(yōu)選地，步驟(3)中將溶液B緩慢倒入溶液A中，攪拌條件為磁力攪拌或機械攪拌，攪拌時間為1-2h。

優(yōu)選地，步驟(4)中將前軀體溶膠C放入恒溫水浴或油浴的反應溫度為50-90℃，反應時間為6-12h。

優(yōu)選地，步驟(5)中在馬弗爐中煅燒的溫度為900-1200℃，時間為3-6h。

一種上述的Sm³⁺為發(fā)光中心的鈦酸鑭紅色熒光材料的應用，所述紅色熒光材料用于光致發(fā)光。