[發明專利]一種紅色鉬酸釓鈣摻雜釤雙錐體發光材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710983267.0
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107722980A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 孔令站;肖秀珍;盧冠忠;朱丹;沈紹典;毛東森
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 楊軍

技術領域

本發明屬于稀土發光材料技術領域，涉及一種紅色發光雙錐體，具體來說是一種紅色鉬酸釓鈣摻雜釤雙錐體發光材料及其制備方法。

背景技術

白光LED具有體積小、發光效率高、壽命長、響應快、使用安全、環保無污染等優點，從而廣泛應用于室內照明、LCD背光源、信息顯示屏、交通標志燈等諸多領域，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，導致白光LED照明光源出現發光效率偏低、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的發光性能和促進白光LED的廣泛應用具有重要的意義。

堿土金屬鉬酸鹽由于具有良好的物化性質和高效的吸收紫外光的優點，逐漸成為一種優異的基質材料。另外，稀土離子由于4f-4f和4f-5d躍遷而具有優良的發光性能。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射而常被用作紅光激活劑。近年來，水熱法因具有反應條件溫和、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點，逐漸成為制備稀土發光材料的一種有效方法。到現在為止，雖然已經有學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。

發明內容

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

本發明是將相應的稀土硝酸鹽作為稀土源，以乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)作為絡合劑，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移到水熱反應釜中進行水熱反應得到一種紅色鉬酸釓鈣摻釤發光雙錐體熒光粉。

本發明的技術方案具體介紹如下。

本發明提供一種紅色鉬酸釓鈣摻釤雙錐體發光材料的制備方法，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，攪拌后轉入水熱反應釜進行水熱反應；水熱反應結束后，將得到的反應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⁺雙錐體發光材料。

本發明中，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。

本發明中，絡合劑和硝酸鈣的摩爾比為0.68：1～1.36：1。進一步優選的，絡合劑和硝酸鈣的摩爾比為0.68：1。

本發明中，步驟(3)中，攪拌2～3h后轉入水熱反應釜，水熱反應釜的填充度為40～60％。

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

本發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光材料。

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