[發(fā)明專利]一種紅色鉬酸釓鈣摻雜釤雙錐體發(fā)光材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107722980A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔令站;肖秀珍;盧冠忠;朱丹;沈紹典;毛東森
• 申請（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31253
• 代理人: 楊軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于稀土發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種紅色發(fā)光雙錐體，具體來說是一種紅色鉬酸釓鈣摻雜釤雙錐體發(fā)光材料及其制備方法。

背景技術(shù)

白光LED具有體積小、發(fā)光效率高、壽命長、響應(yīng)快、使用安全、環(huán)保無污染等優(yōu)點，從而廣泛應(yīng)用于室內(nèi)照明、LCD背光源、信息顯示屏、交通標(biāo)志燈等諸多領(lǐng)域，并且逐漸開始取代白熾燈、三基色熒光燈和高壓氣體放電燈而成為引人矚目的第四代照明光源。但是，由于白光缺乏紅光成分，導(dǎo)致白光LED照明光源出現(xiàn)發(fā)光效率偏低、顯色性較差和光源的色彩還原性較差等諸多問題。因此，合成高效的稀土紅光熒光粉對提高白光LED的發(fā)光性能和促進白光LED的廣泛應(yīng)用具有重要的意義。

堿土金屬鉬酸鹽由于具有良好的物化性質(zhì)和高效的吸收紫外光的優(yōu)點，逐漸成為一種優(yōu)異的基質(zhì)材料。另外，稀土離子由于4f-4f和4f-5d躍遷而具有優(yōu)良的發(fā)光性能。其中，稀土Sm³⁺由于在646nm(躍遷方式為⁴G_5/2→⁶H_9/2)處有非常強的紅橙光發(fā)射而常被用作紅光激活劑。近年來，水熱法因具有反應(yīng)條件溫和、能耗低；樣品的形貌和粒徑大小容易控制；工藝簡單，不需要高溫煅燒處理等優(yōu)點，逐漸成為制備稀土發(fā)光材料的一種有效方法。到現(xiàn)在為止，雖然已經(jīng)有學(xué)者合成出了摻雜稀土Eu離子的堿土金屬鉬酸鹽紅光熒光粉，但是，目前還沒有文獻報道用水熱法制備摻雜Sm離子的CaGd₂(MoO₄)₄:Sm³⁺紅色熒光粉。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種紅色鉬酸釓鈣摻釤雙錐體發(fā)光材料及其制備方法。本發(fā)明采用水熱合成方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的方法發(fā)光雙錐體形貌不均勻，嚴(yán)重影響發(fā)光粉強度的技術(shù)問題。

本發(fā)明是將相應(yīng)的稀土硝酸鹽作為稀土源，以乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)作為絡(luò)合劑，首先在水溶液中攪拌形成混合溶液，然后將上述混合溶液轉(zhuǎn)移到水熱反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)得到一種紅色鉬酸釓鈣摻釤發(fā)光雙錐體熒光粉。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體介紹如下。

本發(fā)明提供一種紅色鉬酸釓鈣摻釤雙錐體發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將硝酸釤溶液、硝酸釓溶液和硝酸鈣溶液混合；混合溶液中，硝酸鈣，硝酸釓和硝酸釤的摩爾比為(1.00～1.05)：(1.85～1.90)：(0.15～0.20)；

(2)將絡(luò)合劑加入到步驟(1)所得的混合溶液中，并在25±1℃的溫度下攪拌；所用絡(luò)合劑為EDTA，其和步驟(1)中硝酸鈣的摩爾比為0.34:1.05～1.70:1；

(3)按照鉬酸鈉和步驟(1)中硝酸鈣的摩爾比為4:1.05～4.05:1，將鉬酸鈉溶液加入到步驟(2)所得的混合溶液中，攪拌混合得乳白色渾濁液，攪拌后轉(zhuǎn)入水熱反應(yīng)釜進行水熱反應(yīng)；水熱反應(yīng)結(jié)束后，將得到的反應(yīng)液在空氣中自然冷卻到室溫，然后依次用去離子水、無水乙醇分別離心、洗滌2～3次后進行干燥，即得到紅色CaGd_1.85(MoO₄)₄:0.15Sm³⁺雙錐體發(fā)光材料。

本發(fā)明中，步驟(1)中，硝酸釤溶液的濃度為0.05±0.001mol/L，硝酸釓溶液的濃度為1.00±0.001mol/L，硝酸鈣溶液的濃度為1.00±0.001mol/L，鉬酸鈉溶液的濃度為1.00±0.001mol/L。

本發(fā)明中，絡(luò)合劑和硝酸鈣的摩爾比為0.68：1～1.36：1。進一步優(yōu)選的，絡(luò)合劑和硝酸鈣的摩爾比為0.68：1。

本發(fā)明中，步驟(3)中，攪拌2～3h后轉(zhuǎn)入水熱反應(yīng)釜，水熱反應(yīng)釜的填充度為40～60％。

本發(fā)明中，步驟(3)中，水熱反應(yīng)溫度為175～185℃，水熱反應(yīng)時間為18～22h。

本發(fā)明還提供一種上述制備方法得到的紅色鉬酸釓鈣摻釤雙錐體發(fā)光材料。

本發(fā)明得到的發(fā)光材料是由納米顆粒組裝的三維CaGd_1.85(MoO₄)₄:0.15Sm³⁺鉬酸釓鈣摻釤發(fā)光雙錐體，其發(fā)光色坐標(biāo)非常接近標(biāo)準(zhǔn)紅光點(0.67,0.33)。