[發(fā)明專利]一種銻摻雜無鉛鋯基鈣鈦礦衍生物及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113667475A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王靜;甘偉江;樓孫棋;曹魯豫
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67;C01G25/00;H01L33/50
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 蘇晶晶

本發(fā)明公開了一種銻摻雜無鉛鋯基鈣鈦礦衍生物及其制備方法和應(yīng)用，涉及光電材料技術(shù)領(lǐng)域。無鉛鋯基鈣鈦礦中銻的摻雜質(zhì)量百分含量為1～20％，通過在單基質(zhì)無鉛鋯基鈣鈦礦中摻雜銻，使得材料的光致發(fā)光效率高達(dá)40.1％；光吸收范圍廣，可在300～400 nm紫外燈激發(fā)下即可獲得明亮的暖白光發(fā)射，熒光峰較寬，覆蓋整個(gè)可見光區(qū)，可作為單一基質(zhì)暖白光熒光粉。本發(fā)明采用簡單的一步水熱方法合成銻摻雜無鉛鋯基鈣鈦礦衍生物材料的方法，制備效率高，成本低，可用于大規(guī)模生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于照明顯示和發(fā)光器件領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種銻摻雜無鉛鋯基鈣鈦礦衍生物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

白光發(fā)光二極管(照明)由于其節(jié)能、光效高等諸多優(yōu)點(diǎn)，正逐步成為人們?nèi)粘Ｉ钏玫恼彰鞴庠础Ｔ趪艺叩拇罅σ龑?dǎo)和市場的巨大需求下，學(xué)界積極探索新型的白光照明發(fā)光材料，促使照明產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大。目前，廣泛采用的施行方法有以下三種：第一種為使用紅綠藍(lán)三基色的LED組成白光器件，但是其成本高且白光光色調(diào)控與反饋復(fù)雜，限制了其廣泛應(yīng)用；第二種方法是通過藍(lán)光LED加上黃色熒光粉轉(zhuǎn)換層形成白光器件，但是藍(lán)光對人眼具有一定的危害，容易導(dǎo)致白內(nèi)障和黃斑病變等眼疾；第三種為紫外LED加上藍(lán)綠紅三基色熒光粉轉(zhuǎn)換層，這種方法雖然減少了藍(lán)光傷害，但是會造成不同熒光粉之間的重吸收和長期使用條件下多個(gè)復(fù)合熒光粉所導(dǎo)致的光色不穩(wěn)定問題，所以為了解決以上問題，尋找紫外激發(fā)的單基質(zhì)白色熒光粉是有效的辦法之一。

近年來，無鉛鈣鈦礦材料因其相比于鉛鹵鈣鈦礦而言，毒性小、發(fā)射光譜寬、斯托克斯位移大、材料穩(wěn)定性好等一系列獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)而成為近年來研究的焦點(diǎn)，并取得了重大進(jìn)展，但是，目前大部分的無鉛鈣鈦礦材料的光學(xué)性質(zhì)比較差，因而獲得高熒光性能的單基質(zhì)白光無鉛鈣鈦礦材料是極具挑戰(zhàn)的。CN108321300A公開了一種摻雜添加劑的鈣鈦礦薄膜，在所述鈣鈦礦薄膜內(nèi)摻雜有添加劑，所述添加劑為金屬離子M與鹵素離子G形成的穩(wěn)定劑，其化合物式為MG，其中，所述金屬離子M包括稀土離子、鋰離子、鈉離子、鉀離子、氫離子、鈣離子、鎂離子、鋇離子、鋁離子中的任意一種離子，或者包括一價(jià)銅離子、二價(jià)銅離子、一價(jià)銀離子、二價(jià)鐵離子、三價(jià)鐵離子、二價(jià)錳離子、四價(jià)錳離子、六價(jià)錳離子、七價(jià)錳離子、鋅離子、一價(jià)鎳離子、二價(jià)鎳離子、鈷離子、鈦離子、鉻離子、鉿離子、鉭離子、鋯離子、鉬離子、鈮離子中的任意一種離子，或者包括銨根離子、BF₃離子、B ₂H₆離子、砷離子、銻離子、缺電子π鍵離子中的任意一種離子，所述鹵素離子G為碘、溴、氯中任意一種離子。上述公開的摻雜添加劑的鈣鈦礦薄膜是為了改善鈣鈦礦材料在太陽能電池應(yīng)用中的老化問題，通過添加劑來抑制碘離子的移動(dòng)，從而達(dá)到穩(wěn)定鈣鈦礦薄膜材料本身的作用，并非針對紫外激發(fā)的單基質(zhì)白色熒光粉的熒光性能的改善，光致發(fā)光量子效率并沒有提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有發(fā)光材料缺少紫外激發(fā)的單基質(zhì)白色熒光粉，可選擇的無鉛鈣鈦礦材料的光學(xué)性質(zhì)較差，提出一種銻摻雜無鉛鋯基鈣鈦礦衍生物的制備方法，通過銻摻雜提高了無鉛鋯基鈣鈦礦衍生物材料的光致發(fā)光效率，可作為單一基質(zhì)暖白光熒光粉應(yīng)用于白光照明領(lǐng)域。

本發(fā)明的目的是提供一種銻摻雜無鉛鋯基鈣鈦礦衍生物。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種銻摻雜無鉛鋯基鈣鈦礦衍生物在照明顯示、發(fā)光器件領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本發(fā)明的再一目的在于保護(hù)一種白光照明LED。

本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種銻摻雜無鉛鋯基鈣鈦礦衍生物，所述無鉛鋯基鈣鈦礦中銻的摻雜質(zhì)量百分含量為1～20％。

其中需要說明的是：