本發(fā)明屬于材料科學(xué)領(lǐng)域,特別涉及一種采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法。
背景技術(shù):稀土正磷酸鹽擁有諸多優(yōu)良性能,包括極小的水溶解度、優(yōu)越的熱穩(wěn)定性以及高的折光指數(shù)等。此外,磷酸根的四面體結(jié)構(gòu)對(duì)電荷穩(wěn)定是一種良好的載體。這些性能使得稀土正磷酸鹽熒光粉在光學(xué)材料、激光材料、磁光材料、磁阻材料、介電材料、吸附材料、催化劑以及化學(xué)傳感等方面有著廣泛的應(yīng)用。在稀土正磷酸鹽材料中,磷酸釔對(duì)客體陽(yáng)離子具有很好的晶格相容性,而磷酸釓作為基體對(duì)客體陽(yáng)離子具有良好的能量傳遞作用。因此,稀土離子摻雜的磷酸釔與磷酸釓納米熒光粉被廣泛應(yīng)用于制備PDP的熒光材料,等離子平板顯示器、LED燈,高壓汞燈等。近年來(lái),由于其在工程上的重要性,越來(lái)越多的合成技術(shù)用于制備以這兩種磷酸鹽作為基質(zhì),摻雜不同稀土離子的熒光粉。這些合成技術(shù)包括:水熱/溶劑熱法、固相反應(yīng)法和燃燒法等。其中,水熱/溶劑熱法往往需要一定的有機(jī)或無(wú)機(jī)添加劑,以制備納米級(jí)的熒光粉,且需要后續(xù)的煅燒處理來(lái)除去諸如羥基、羧基和結(jié)晶水等對(duì)熒光不利的因素;而固相反應(yīng)法通常需要冗長(zhǎng)的過(guò)程,原料混合均勻程度往往不佳,得到的顆粒尺寸較大且不均勻;燃燒法雖然反應(yīng)迅速,但反應(yīng)過(guò)程中會(huì)釋放出大量諸如NO2、SO2、P2O5等對(duì)環(huán)境、人體有害的物質(zhì),且難以得到納米級(jí)的顆粒。這些因素給制備納米級(jí)的稀土磷酸鹽熒光粉帶來(lái)了諸多困難。稀土層狀氫氧化物(簡(jiǎn)稱(chēng)LRH)兼?zhèn)淞藷o(wú)機(jī)層狀化合物的獨(dú)特層狀結(jié)構(gòu)和稀土元素特有的光、電、磁等特性,可望在催化、發(fā)光和光電元器件等領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。該類(lèi)LRH自2006年被報(bào)道以來(lái)已在合成、晶體結(jié)構(gòu)解析和作為發(fā)光材料的應(yīng)用等諸多方面獲得了系統(tǒng)深入研究。以“低溫一步沉淀”技術(shù)獲得的LRH具有超薄的納米層狀結(jié)構(gòu)(厚度約為2~5nm)。目前,對(duì)于LRH的研究主要有以下幾個(gè)方面:(1)在不破壞主層板的前提下,將LRH層間陰離子與多種無(wú)機(jī)或有機(jī)陰離子進(jìn)行交換,以獲得新型復(fù)合結(jié)構(gòu)與更優(yōu)異的熒光性能;(2)將LRH剝離成為超薄納米片以構(gòu)筑LRH與氧化物取向膜,從而獲得倍增的熒光強(qiáng)度;(3)對(duì)LRH進(jìn)行煅燒處理,得到相應(yīng)的稀土氧化物熒光粉。然而,以L(fǎng)RH為犧牲模板制備稀土磷酸鹽熒光粉這一手段在國(guó)內(nèi)外均未有報(bào)導(dǎo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:針對(duì)上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的是提供一種制備稀土磷酸鹽納米熒光粉的自犧牲模板法,目的是在于通過(guò)“低溫一步沉淀”技術(shù)制備的LRH(化學(xué)式為L(zhǎng)n2(OH)5NO3·nH2O)模板的納米片層結(jié)構(gòu),有效控制顆粒的尺寸及均勻性,從而得到納米級(jí)別的稀土磷酸鹽熒光粉。本發(fā)明技術(shù)方案:由“低溫一步沉淀”技術(shù)獲得的稀土層狀氫氧化物(LRH)具有超薄的納米層狀結(jié)構(gòu)(厚度約為2~5nm),其顯著暴露的層板為離子交換提供了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ),因此,將其作為犧牲模板,以制備納米級(jí)且顆粒均勻的稀土磷酸鹽熒光粉。采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將A和B混合,配制成稀土離子濃度為0.05~0.3mol/L混合水溶液;其中,B中的稀土離子的摩爾數(shù)之和:A和B中稀土離子的摩爾數(shù)之和=0.001~0.15,A為Y(NO3)3·6H2O或Gd(NO3)3·6H2O,B為Eu(NO3)3·6H2O和/或Tb(NO3)3·6H2O;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至2~5℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為6.5~9的懸濁液,其中,氫氧化銨的濃度為0.1~2mol/L;(4)將懸濁液,陳化0.5~5h;(5)離心分離,清洗和烘干,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將LRH與磷酸鹽分散在去離子水中,室溫?cái)嚢?.5~72h;其中,按摩爾比,磷酸根∶LRH中的稀土元素離子=(1~10)∶1;(2)離心分離,清洗和烘干,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,于600~1200℃煅燒2~8h,得到納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉。其中:所述的LRH為稀土層狀氫氧化物;所述步驟1(3)中,滴加速度為0.2~5滴/秒;所述步驟1(5)和步驟2(2)中,烘干方法為:在50~70℃烘干6~48h;所述步驟2(1)中,磷酸鹽為(NH4)2HPO4或NH4H2PO4;所述采用自犧牲模板法制備的納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的粒度為20~200nm。本發(fā)明的采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比,有益效果是:(1)本發(fā)明的采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,采用“低溫一步沉淀”技術(shù)制備的LRH納米片模板,由于其在溶液中獲得,且原料為原子級(jí)水平,因而其化學(xué)成分均勻;(2)本發(fā)明的制備方法,LRH模板特有的納米片層結(jié)構(gòu)(厚度大約為2~5nm)為反應(yīng)動(dòng)力學(xué)提供了基礎(chǔ),且可有效控制產(chǎn)物粒徑與形貌。(3)本發(fā)明方法制備的REPO4:Ln熒光粉顆粒細(xì)小均勻,在較高溫度下煅燒后仍為納米級(jí)顆粒,其光功能化材料具有重要的研究?jī)r(jià)值。(4)本發(fā)明制備方法,簡(jiǎn)單易行,成本低廉,操作易于控制,可實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)。附圖說(shuō)明圖1本發(fā)明實(shí)施例1產(chǎn)物的TEM形貌圖;其中,(a)為磷酸鹽離子交換產(chǎn)物形貌,(b)為(Y0.98Eu0.02)PO4顆粒形貌;圖2本發(fā)明實(shí)施例2制備的(Y0.95Eu0.05)PO4顆粒的TEM形貌圖;圖3本發(fā)明實(shí)施例3制備的(Y0.90Eu0.10)PO4顆粒的TEM形貌圖;圖4本發(fā)明實(shí)施例1~3制備的納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的XRD圖譜;圖5本發(fā)明實(shí)施例4制備的(Y0.96Tb0.04)PO4顆粒的TEM形貌圖;圖6本發(fā)明實(shí)施例5制備的(Y0.92Tb0.04Eu0.04)PO4顆粒的TEM形貌圖;圖7本發(fā)明實(shí)施例6制備的(Y0.86Tb0.04Eu0.10)PO4顆粒的XRD圖譜;圖8本發(fā)明實(shí)施例7制備的(Gd0.98Eu0.02)PO4顆粒的SEM形貌圖;圖9本發(fā)明實(shí)施例8制備的(Gd0.95Eu0.05)PO4顆粒的SEM形貌圖;圖10本發(fā)明實(shí)施例9制備的(Gd0.90Eu0.10)PO4顆粒的SEM形貌圖;圖11本發(fā)明實(shí)施例10制備的(Gd0.96Tb0.04)PO4顆粒的SEM形貌圖;圖12本發(fā)明實(shí)施例11與例12制備的(Gd0.92Tb0.04Eu0.04)PO4與(Gd0.86Tb0.04Eu0.10)PO4顆粒的XRD圖譜;其中,圖(a)對(duì)應(yīng)實(shí)施例11,圖(b)對(duì)應(yīng)實(shí)施例12。具體實(shí)施方式本發(fā)明實(shí)例中所采用的化學(xué)試劑均為分析純級(jí)產(chǎn)品;本發(fā)明實(shí)施例采用荷蘭Philips公司的PW3040/60型X射線(xiàn)衍射儀進(jìn)行XRD分析;采用日本JEOL公司的JSM~7001F型FE~SEM觀測(cè)樣品形貌(SEM);采用日本JEOL公司的JEM~1010型TEM觀測(cè)樣品形貌(TEM);本發(fā)明實(shí)施例采用的烘箱為電子控溫鼓風(fēng)烘箱、溫差小于1℃,高溫爐為管式爐、額定溫度1550℃;實(shí)施例1采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Y(NO3)3·6H2O與Eu(NO3)3·6H2O,按照摩爾比Eu3+∶(Y3++Eu3+)=0.02混合,配制成稀土離子濃度為0.05mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至5℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為9的懸濁液,其中,滴加速度為5滴/秒,氫氧化銨的濃度為0.1mol/L;(4)將懸濁液陳化5h;(5)離心分離,清洗,在70℃烘干6h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將1mmolLRH與(NH4)2HPO4按摩爾比磷酸根∶LRH中的稀土元素離子=1∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?2h;(2)離心分離,清洗,在70℃烘干6h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在O2氣氛中,于600℃煅燒8h,得到(Y0.98Eu0.02)PO4熒光粉。所得磷酸鹽離子交換產(chǎn)物為團(tuán)聚態(tài)的納米結(jié)構(gòu),其TEM形貌如圖1(a),熒光粉的平均粒度約為20nm,繼承了LRH的納米結(jié)晶習(xí)性,其TEM形貌如圖1(b),XRD圖譜如圖4(a)。實(shí)施例2采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Y(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O,按照摩爾比Eu3+∶(Y3++Eu3+)=0.05混合,配制成稀土離子濃度為0.05mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至5℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為8.5的懸濁液,其中,滴加速度為5滴/秒,氫氧化銨的濃度為0.2mol/L;(4)將懸濁液陳化5h;(5)離心分離,清洗,在70℃烘干6h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將1mmolLRH與(NH4)2HPO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=1∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?6h;(2)離心分離,清洗,在70℃烘干6h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在O2氣氛中,于700℃煅燒4h,得到(Y0.95Eu0.05)PO4熒光粉。所得熒光粉的平均粒度約為20nm,其TEM形貌如圖2,XRD圖譜如圖4(b)。實(shí)施例3采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Y(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O按照摩爾比Eu3+∶(Y3++Eu3+)=0.1混合,配制成稀土離子濃度為0.1mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至5℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為8.5的懸濁液,其中,滴加速度為2滴/秒,氫氧化銨的濃度為0.2mol/L;(4)將懸濁液,陳化3h;(5)離心分離,清洗,在70℃烘干12h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將1mmolLRH與(NH4)2HPO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=1∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?4h;(2)離心分離,清洗,在70℃烘干12h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在O2氣氛中,于900℃煅燒2h,得到(Y0.90Eu0.10)PO4熒光粉。所得熒光粉的平均粒度約為20nm,其TEM形貌如圖3,XRD圖譜如圖4(c)。實(shí)施例4采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Y(NO3)3·6H2O和Tb(NO3)3·6H2O按照摩爾比Tb3+∶(Y3++Tb3+)=0.04混合,配制成稀土離子濃度為0.1mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至5℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為8的懸濁液,其中,滴加速度為2滴/秒,氫氧化銨的濃度為0.5mol/L;(4)將懸濁液陳化3h;(5)離心分離,清洗,在70℃烘干12h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將1mmolLRH與NH4H2PO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=2∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?2h;(2)離心分離,清洗,在70℃烘干12h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在H2氣氛中,于1000℃煅燒2h,得到(Y0.96Tb0.04)PO4熒光粉。所得熒光粉的平均粒度約為30nm,其TEM形貌如圖5,可見(jiàn)在較高煅燒溫度下,產(chǎn)物仍能夠維持納米形貌。實(shí)施例5采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Y(NO3)3·6H2O、Tb(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O,按照摩爾比(Tb3++Eu3+)∶(Y3++Tb3++Eu3+)=0.08混合,配制成稀土離子濃度為0.1mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至3℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為8的懸濁液,其中,滴加速度為1滴/秒,氫氧化銨的濃度為0.5mol/L;(4)將懸濁液陳化2h;(5)離心分離,清洗,在60℃烘干12h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將5mmolLRH與NH4H2PO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=2∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?2h;(2)離心分離,清洗,在60℃烘干12h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在H2氣氛中,于1000℃煅燒2h,得到(Y0.92Tb0.04Eu0.04)PO4熒光粉。所得熒光粉的平均粒度為30nm,其TEM形貌如圖6。實(shí)施例6采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Y(NO3)3·6H2O、Tb(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O,按照摩爾比(Tb3++Eu3+)∶(Y3++Tb3++Eu3+)=0.14混合,配制成稀土離子濃度為0.1mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至3℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為8的懸濁液,其中,滴加速度為1滴/秒,氫氧化銨的濃度為1mol/L;(4)將懸濁液陳化2h;(5)離心分離,清洗,在60℃烘干24h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將5mmolLRH與NH4H2PO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=2∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?h;(2)離心分離,清洗,在60℃烘干24h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在H2氣氛中,于1000℃煅燒2h,得到(Y0.86Tb0.04Eu0.10)PO4熒光粉。所得熒光粉的XRD圖譜如圖7,可見(jiàn)產(chǎn)物具有優(yōu)良的結(jié)晶性,且在稀土離子摻雜量較高的情況下能夠維持磷酸釔基體的物相,表明了磷酸釔基體晶格對(duì)稀土離子良好的相容性。實(shí)施例7采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Gd(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O,按照摩爾比Eu3+∶(Gd3++Eu3+)=0.02混合,配制成稀土離子濃度為0.2mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至3℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為8的懸濁液,其中,滴加速度為1滴/秒,氫氧化銨的濃度為1mol/L;(4)將懸濁液陳化2h;(5)離心分離,清洗,在60℃烘干24h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將5mmolLRH與(NH4)2HPO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=4∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?h;(2)離心分離,清洗,在60℃烘干24h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在O2氣氛中,于900℃煅燒4h,得到(Gd0.98Eu0.02)PO4熒光粉。所得熒光粉的平均粒度為40nm,其SEM形貌如圖8,可以看出,在較高煅燒溫度下煅燒較長(zhǎng)時(shí)間,產(chǎn)物仍可保持納米尺寸。實(shí)施例8采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Gd(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O,按照摩爾比Eu3+∶(Gd3++Eu3+)=0.05混合,配制成稀土離子濃度為0.2mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至3℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為8的懸濁液,其中,滴加速度為0.5滴/秒,氫氧化銨的濃度為1mol/L;(4)將懸濁液陳化1h;(5)離心分離,清洗,在60℃烘干24h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將5mmolLRH與(NH4)2HPO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=4∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?h;(2)離心分離,清洗,在60℃烘干24h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在O2氣氛中,于1200℃煅燒2h,得到(Gd0.95Eu0.05)PO4熒光粉。所得熒光粉的平均顆粒尺寸約為200nm,其SEM形貌如圖9。實(shí)施例9采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Gd(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O,按照摩爾比Eu3+∶(Gd3++Eu3+)=0.10混合,配制成稀土離子濃度為0.2mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至2℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為7.5的懸濁液,其中,滴加速度為0.5滴/秒,氫氧化銨的濃度為1mol/L;(4)將懸濁液陳化1h;(5)離心分離,清洗,在60℃烘干24h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將10mmolLRH與(NH4)2HPO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=4∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?h;(2)離心分離,清洗,在60℃烘干24h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在O2氣氛中,于1200℃煅燒2h,得到(Gd0.90Eu0.10)PO4熒光粉。所得熒光粉的平均顆粒尺寸約為200nm,其SEM形貌如圖10。實(shí)施例10采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Gd(NO3)3·6H2O和Tb(NO3)3·6H2O,按照摩爾比Tb3+∶(Gd3++Tb3+)=0.04混合,配制成稀土離子濃度為0.2mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至2℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為7.5的懸濁液,其中,滴加速度為0.5滴/秒,氫氧化銨的濃度為2mol/L;(4)將懸濁液陳化1h;(5)離心分離,清洗,在50℃烘干24h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將10mmolLRH與NH4H2PO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=8∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?h;(2)離心分離,清洗,在50℃烘干24h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在H2氣氛中,于1200℃煅燒2h,得到(Gd0.96Tb0.04)PO4熒光粉。所得熒光粉的平均顆粒尺寸約為200nm,其SEM形貌如圖11。實(shí)施例8-10說(shuō)明經(jīng)過(guò)較高的溫度煅燒,熒光粉仍為納米結(jié)構(gòu)。實(shí)施例11采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Gd(NO3)3·6H2O、Tb(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O按照摩爾比(Tb3++Eu3+)∶(Gd3++Tb3++Eu3+)=0.08混合,配制成稀土離子濃度為0.3mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至2℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為7的懸濁液,其中,滴加速度為0.2滴/秒,氫氧化銨的濃度為2mol/L;(4)將懸濁液陳化0.5h;(5)離心分離,清洗,在50℃烘干48h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將10mmolLRH與NH4H2PO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=8∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?h;(2)離心分離,清洗,在50℃烘干48h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在H2氣氛中,于1000℃煅燒2h,得到(Gd0.92Tb0.04Eu0.04)PO4熒光粉。所得熒光粉的XRD圖譜如圖12(a)。實(shí)施例12采用自犧牲模板法制備納米級(jí)稀土磷酸鹽熒光粉的方法,包括以下步驟:步驟1,低溫合成LRH納米片模板:(1)將Gd(NO3)3·6H2O、Tb(NO3)3·6H2O和Eu(NO3)3·6H2O按照摩爾比(Tb3++Eu3+)∶(Gd3++Tb3++Eu3+)=0.14混合,配制成稀土離子濃度為0.3mol/L的水溶液;(2)將混合水溶液,置于冰水浴中,邊攪拌邊將其溫度降低至2℃;(3)向混合水溶液中,緩慢滴加氫氧化銨溶液,得到pH為6.5的懸濁液,其中,滴加速度為0.2滴/秒,氫氧化銨的濃度為2mol/L;(4)將懸濁液陳化0.5h;(5)離心分離,清洗,在50℃烘干48h,得到粉末狀LRH;步驟2,LRH自犧牲模板:(1)將10mmolLRH與NH4H2PO4按摩爾比磷酸根∶稀土元素離子=10∶1混合,并加去離子水配制成懸濁液,室溫?cái)嚢?.5h;(2)離心分離,清洗,在50℃烘干48h,得到粉末狀磷酸鹽離子交換產(chǎn)物;(3)將磷酸鹽離子交換產(chǎn)物,在H2氣氛中,于1200℃煅燒2h,得到(Gd0.86Tb0.04Eu0.10)PO4熒光粉。所得熒光粉的XRD圖譜如圖12(b)。實(shí)施例11-12說(shuō)明了產(chǎn)物良好的結(jié)晶性,且在稀土摻雜量較高的情況下,熒光粉仍能夠維持磷酸釓基體本身的物相。