[發(fā)明專利]一種暖白光發(fā)射微米晶鈣鈦礦熒光粉的宏量制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110203390.2
• 申請(qǐng)日: 2021-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN112875743B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許銀生;李曉曦;趙旭東;田博;章向華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G15/00
• 分類號(hào): C01G15/00;C09K11/62;C09K11/74
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 石超群

本發(fā)明涉及利用熔融?析晶技術(shù)制備鈣鈦礦熒光粉的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種暖白光發(fā)射微米晶鈣鈦礦熒光粉的宏量制備方法，包括如下步驟：(1)惰性氣體保護(hù)下分別稱取一定量的原料，(2)惰性氣體保護(hù)下將稱量好的原料研磨混合均勻；(3)將得到的混合研磨料抽真空后密封；(4)將密封料在一定溫度下熔融，保溫一定時(shí)間后冷卻至室溫；(5)將得到的產(chǎn)物研磨后即得到雙鈣鈦礦微米晶熒光粉。本發(fā)明的制備方法保證了所制得的雙鈣鈦礦微米晶熒光粉產(chǎn)品的純度，可得到高純度且擁有217nm半峰寬和90％量子產(chǎn)率的超寬帶暖白光發(fā)射微米晶鈣鈦礦熒光粉。與水熱法和固相燒結(jié)法相比，獲得的熒光粉結(jié)晶程度高、均勻性好，可適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用熔融-析晶技術(shù)制備鈣鈦礦熒光粉的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種暖白光發(fā)射微米晶鈣鈦礦熒光粉的宏量制備方法。

背景技術(shù)

金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體不斷為化學(xué)，材料科學(xué)和物理學(xué)注入新的活力，并為光電子器件的歷史增添新的篇章。其在如光伏、發(fā)光二極管(LED)、微/納米激光器、光電探測(cè)器、和X射線成像等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。在迄今為止進(jìn)行的大多數(shù)研究工作中含鉛金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體一直是研究的熱點(diǎn)話題。然而，鉛(Pb)的毒性以及這些材料對(duì)輻射，濕氣和熱的不良穩(wěn)定性代表了其商業(yè)化的主要障礙。因此，具有低毒性和高穩(wěn)定性的無鉛鈣鈦礦已經(jīng)引起人們廣泛的興趣，成為金屬鹵化物鈣鈦礦半導(dǎo)體的替代材料。

解決鉛毒性問題的新策略是用一個(gè)單價(jià)陽離子和一個(gè)三價(jià)陽離子取代每?jī)蓚€(gè)Pb²⁺陽離子，形成通式為A₂B^IB^IIIX₆的帶電荷的雙鈣鈦礦，由共角的[B^IX_6]和[B^IIIX₆]八面體構(gòu)成。值得注意的是，在具有雙重鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的各種組合物中，Cs₂AgInCl₆因其直接帶隙特性，較長(zhǎng)的載流子壽命和易溶液法制備受到了關(guān)注，但其宇稱禁戒躍遷使其光致發(fā)光量子產(chǎn)率很低(0.1％)。唐等人[Luo J,et al.Nature 2018；563[7732]:541-545]通過水熱法，利用Na⁺和Bi³⁺摻雜對(duì)Cs₂AgInCl₆合金化，打破宇稱禁戒躍遷，獲得了量子產(chǎn)率86％的自陷激子發(fā)光。目前制備Cs₂AgInCl₆鈣鈦礦微米晶的方法主要為水熱法[CN 107299393A；J.Zhou,etal.J.Mater.Chem.A 2017,5,15031-15037]和化學(xué)沉淀法[G.Volonakis,et al.,J.Phys.Chem.Lett.2017,8,772-778]。通過以上兩種方法制備出的鈣鈦礦具有純度高、量子產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。但上述方法均受限于反應(yīng)過程繁瑣、提純困難、成本高、反應(yīng)溶劑對(duì)環(huán)境有污染、制備周期長(zhǎng)等方面，無法應(yīng)用于商業(yè)化大規(guī)模量產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種暖白光發(fā)射微米晶鈣鈦礦熒光粉的宏量制備方法，獲得的熒光粉結(jié)晶程度高、均勻性好。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的所采用的方案是：一種暖白光發(fā)射微米晶鈣鈦礦熒光粉的宏量制備方法，包括如下步驟：(1)惰性氣體保護(hù)下分別稱取一定量的CsCl、AgCl、NaCl、InCl₃、BiCl₃，

(2)惰性氣體保護(hù)下將步驟(1)中稱量好的原料研磨混合均勻；

(3)將步驟(2)得到的混合研磨料抽真空后密封；

(4)將步驟(3)中的密封料在一定溫度下熔融，保溫一定時(shí)間后冷卻至室溫；

(5)將步驟(4)得到的產(chǎn)物研磨后即得到暖白光發(fā)射微米晶鈣鈦礦熒光粉。

優(yōu)選地，所述步驟(3)中，將所述步驟(2)中的研磨料轉(zhuǎn)移至潔凈的石英安瓿瓶中，抽真空后，用乙炔火焰在石英安瓿瓶瓶口熔接密封。