[發明專利]化合物硼酸鉿鈉發光晶體材料及制備方法和用途

有效

• 申請號: 201611096074.5
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106745023B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 趙丹;聶聰奎;陽虹
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: C01B35/12
• 分類號: C01B35/12;C30B29/10;C30B9/12;C09K11/67
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本發明涉及硼酸鉿鈉化合物、單晶體制備方法及其性能和用途。該化合物的單晶體采用高溫熔融法制備，以Na₂O?B₂O₃體系為助溶劑，通過緩慢降溫法生長晶體。該晶體化合物的分子式為Na₂HfB₂O₆，屬于三方晶系，空間群為R?3，單胞參數為a=5.0719(7)?，c=16.607(3)?，Z=3，V=369.97(12)?³。在紫外光激發下，該化合物可以發射出藍色熒光，可用于熒光發光材料技術領域。并且材料的合成方法簡單，原料廉價易得，可用于熒光發光材料和器件，滿足電子工業、公共場所顯示和家用電器顯示等需求。

技術領域

本發明屬于發光晶體材料技術領域，具體涉及一種新型光致發光晶體材料硼酸鉿鈉及制備方法和應用。

背景技術

近年來，隨著人類城市規模的不斷擴大和生活質量的不斷提高，需要消耗大量的能源用于照明顯示等方面，促使許多國家的政府和企業開發高效節能的環保照明體系。白光LED的出現與應用不但存在著巨大的經濟利益，更滿足了人們對于保護環境、節約能源等的追求，從而成為新一代照明光源。在此背景下，適用于白光LED的新型光致發光材料成為人們不斷探究的重要目標。大多數發光材料是由激活離子和基質晶體兩部分組成，當激活離子成為了基質中的組分時，就形成了自激活激光晶體。一般情況下，如果摻雜型晶體中激活離子濃度增大到一定程度時，就會產生濃度猝滅效應，導致熒光壽命減小。研究人員發現，含有高價過渡金屬離子（如Ti⁴⁺，Zr⁴⁺，Nb⁵⁺，W⁶⁺等）的化合物，在紫外光激發下，本身就具有寬帶白光發射功能。而關于鉿的硼酸鹽類化合物的發光性能的研究，目前研究較少。我們開展含鉿的硼酸鹽發光晶體材料的探索工作，發現一例新的光致發光晶體材料Na₂HfB₂O₆，并研究了其熒光光譜性能。相關工作，至今未見文獻報道。

發明內容

本發明的目的：（1）提供一種化合物，該化合物由以下分子式為Na₂HfB₂O₆；（2）提供化合物Na₂HfB₂O₆的制備方法；（3）提供化合物Na₂HfB₂O₆的發光性能和用途。

本發明目的在于提供一種新型化合物硼酸鉿鈉，該化合物的分子式為Na₂HfB₂O₆，屬于三方晶系，空間群為R-3，單胞參數為a=5.0719(7)?，c=16.607(3)?，Z=3，V=369.97(12)?³。該化合物具有二維層狀結構，該層由HfO₆八面體基團和BO₃平面三角形基團相互連接組成，可以表示為[HfB₂O₆]，并位于ab平面上，每個HfO₆八面體都孤立存在，并通過共用頂點氧原子的方式連接六個BO₃基團。[HfB₂O₆]層之間由Na⁺陽離子層分離開，并通過Na⁺陽離子與O^2-陰離子之間的離子鍵相連。具體晶體結構如圖1所示。