熒光粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熒光粉及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種(SrxCay)a97T13=Eu \。3熒光粉及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]1996年，日本日亞化學(xué)公司首次研制出以InGaN為藍(lán)色芯片激發(fā)YAG熒光粉得到高效的白光光源以來，白光LED受到大量的研究。LED被稱為第四代光源，具有節(jié)能、環(huán)保、安全、壽命長、低功耗、低熱、高亮度、等特點，可以廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明等領(lǐng)域。目前白光LED的獲取方式主要是藍(lán)光LED芯片激發(fā)YAG:Ce3+黃色熒光粉，但此種方法獲取的白光由于缺少紅色波長的光而顯冷色調(diào)。為此，發(fā)紅色光，顯色指數(shù)高，熱穩(wěn)定性好，且與商業(yè)藍(lán)光LED芯片相匹配的熒光粉就顯得尤為重要。
[0003]50年代，人們開始研究了鈣鈦礦ABO3的電磁性質(zhì)。之后鈣鈦礦物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、電學(xué)、磁學(xué)、熱力學(xué)和催化性質(zhì)得到了人們的廣泛關(guān)注和研究，并將鈣鈦礦氧化物功能材料應(yīng)用于固體電解質(zhì)、催化劑、傳感器、高溫加熱材料和固體燃料電池等領(lǐng)域。近年來，由于鈣鈦礦結(jié)構(gòu)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，越來越多的研究開始關(guān)注于稀土鈣鈦礦氧化物的光學(xué)性質(zhì)，繼續(xù)1丐鈦礦氧化物性質(zhì)的研究熱潮。Sailaja等人在Ceramics Internat1nal, 2011，37(6):1781-1787 上報到了，采用高溫固相法合成了 Eu3+: (Mg, Ca)2Bi4Ti502。，通過熒光光譜分析Eu3+: (Mg, Ca)2Bi4Ti502。能發(fā)射很強的紅光發(fā)射。但高溫固相法鍛燒溫度高、反應(yīng)時間長，所制得的產(chǎn)物顆粒尺寸大，需要進(jìn)行球磨處理。粒徑分布不均勻，難以獲得球形顆粒，易存在雜相。
[0004]Nagao等人報到(Colloids and Surfaces A:Physicochemical and EngineeringAspects, 2012，409:94-97)采用水熱法合成了薄膜型的BaT13: Eu3+，發(fā)現(xiàn)Eu3+離子的發(fā)光性能隨著納米顆粒體積的減小而線性提高。這種方法的制備工藝簡單，高溫高壓的反應(yīng)環(huán)境，有利于生長缺陷少、取向好的晶體。但是水熱合成不能觀察反應(yīng)過程，且實驗重復(fù)性不好，不利于工業(yè)化大批量生產(chǎn)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種(SrxCay)a97T13=Eu \。3熒光粉及其制備方法，本發(fā)明制備得到的熒光粉化學(xué)穩(wěn)定性好，晶粒尺寸小，晶相純，具有較好的穩(wěn)定性和較高的發(fā)光強度。
[0006]本發(fā)明的一種(SrxCay)a97T13=Eu\。3熒光粉，所述熒光粉(SrxCay)a97T13=Eu \03中，x+y = 1，χ = 0 ?l，y = 0 ?I。
[0007]熒光粉(SrxCay)a97T13:Eu3+0.03中，x= 0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.3,0.5,0.7,0.9或I。
[0008]本發(fā)明的一種(SrxCay)a97Ti03:Eu3+a(]3熒光粉的制備方法，包括:
[0009](I)將二水合草酸溶于乙醇中得到溶液A ;草酸銨溶于水中，得到溶液B ;鈦酸四丁酯溶于乙醇中，得到溶液C ;硝酸鍶、硝酸鈣、硝酸銪溶于去離子水得到澄清溶液D ;
[0010](2)將溶液A、溶液B按照順序加入溶液C中，攪拌，得到溶液E，將D逐滴加入E中，攪拌反應(yīng)1-2小時，得到沉淀物，洗滌、干燥，然后煅燒，即得(SrxCay)a97T13=Eu\。3熒光粉。
[0011]所述步驟(I)中二水合草酸、草酸銨、鈦酸四丁酯的化學(xué)計量比為1:1:1。
[0012]所述步驟(2)中攪拌反應(yīng)l_2h為:磁力攪拌轉(zhuǎn)速2400-3000rpm，攪拌l_2h。
[0013]所述步驟(2)中洗滌為:用去離子水洗兩次，5mol/L的鹽酸洗一次，乙醇洗一次。
[0014]所述步驟(2)中干燥溫度為70-80°C，時間為10_12h。
[0015]所述步驟(2)中煅燒為:在空氣氛圍中煅燒，溫度為以5?10°C /分鐘的升溫速率，升至650?900 °C，煅燒0.5?4h。
[0016]本發(fā)明中(SrxCay)Q.97Ti03:Eu\。3的微觀形貌為短棒狀，顆粒尺寸為50?150nm。調(diào)節(jié)鍶、鈣的比例，獲取不同組成的(SrxCay) ο.97Ti03:Eu \。3熒光粉。
[0017]有益效果
[0018](I)本發(fā)明通過草酸鹽共沉淀法制備(SrxCay) Q.97Ti03:Eu\Q3熒光粉，其化學(xué)穩(wěn)定性好，晶粒尺寸小，晶相純；具有良好的穩(wěn)定性和較高的發(fā)光強度，能夠與市場上流行的藍(lán)色芯片相匹配；
[0019](2)本發(fā)明采用草酸鹽共沉淀的方法，降低了煅燒溫度，生產(chǎn)設(shè)備簡單，且以鈦酸鈣為基體，摻入與鈣同組的鍶元素，保證熒光粉穩(wěn)定性的同時，提升其發(fā)光強度。
【附圖說明】
[0020]圖1 為中 900°C煅燒 2.5h (SraiCaQ.9)Q.97T13:Eu \03的 XRD 圖;
[0021]圖2為中900°C煅燒2.5h (SraiCaQ.9)Q.97T13:Eu \。3的場發(fā)射掃描電鏡圖；
[0022]圖3為中900°C煅燒2.5h (Sr。.fa?！?Q.97Ti03:Eu \。3的激發(fā)與發(fā)射光譜。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0024]實施例1
[0025]稱取0.3152g 二水合草酸溶于10毫升的無水乙醇中得到澄清溶液A，稱取
0.3523g草酸銨溶于70ml去離子水中得到澄清溶液B，將Iml的鈦酸四丁酯溶于1ml的無水乙醇當(dāng)中得到澄清溶液C，稱取0.5048g四水硝酸鈣、0.0503g硝酸鍶、0.0388g六水硝酸銪，溶于50ml去離子水中得到澄清溶液D ;將溶液A、B按照順序逐滴加入溶液C中，并控制pH在2.5-3之間，不斷攪拌得到澄清溶液E，將D逐滴加入E中，控制磁子轉(zhuǎn)速為2400rpm，攪拌反應(yīng)2小時，得到的沉淀物；用去離子水洗2次，5mol/L的鹽酸洗一次，無水乙醇洗I次；離心分離的轉(zhuǎn)速為5000r/min，時間控制在5min ;干燥12h得到沉淀產(chǎn)物。將上述沉淀產(chǎn)物在900°C下煅燒2.5h，及得到(SraiCaa9)a97Ti03:Eu3+a。^光粉。圖1為本實施例合成熒光粉的X射線衍射圖?？梢钥闯?衍射峰與鈣鈦礦型的鈦酸鈣的衍射峰一致，并沒有其他相的衍射峰，說明得到了純相的鈣鈦礦晶體熒光粉。圖2為(SraiCaa9)a97T13=Eu3M3熒光粉的場發(fā)射掃描電鏡照片，可以看出，該熒光粉粉體的顆粒在50?150nm。圖3是熒光粉的激發(fā)與發(fā)射光譜圖，可以看出，(SraiCaa9)a97T13=Eu3U3熒光粉在近紫外的激發(fā)下具有較高的發(fā)射強度。
[0026]實施例2
[0027]稱取0.3152g 二水合草酸溶于10毫升的無水乙醇中得到澄清溶液A，稱取
0.3523g草酸銨溶于70ml去離子水中得到澄清溶液B，將Iml的鈦酸四丁酯溶于1ml的無水乙醇當(dāng)中得到澄清溶液C，稱取0.3926g四水硝酸鈣、0.1509g硝酸鍶、0.0388g六水硝酸銪，溶于50ml去離子水中得到澄清溶液D ;將溶液A、B按照順序逐滴加入溶液C中，并控制pH在2.5-3之間，不斷攪拌得到澄清溶液E，將D逐滴加入E中，控制磁子轉(zhuǎn)速為2400rpm，攪拌反應(yīng)2小時，得到的沉淀物；用去離子水洗2次，5mol/L的鹽酸洗一次，無水乙醇洗I次；離心分離的轉(zhuǎn)速為5000r/min，時間控制在5min ;干燥12h得到沉淀產(chǎn)物。將上述沉淀產(chǎn)物在900°C下煅燒2.5h，及得到(Sra3Caa7)a97T13:Eu \。3熒光粉從X射線衍射圖，可以看出:衍射峰與鈣鈦礦型的鈦酸鈣的衍射峰一致，并沒有其他相的衍射峰，說明得到了純相的鈣鈦礦晶體熒光粉。從(Sra3Caa7)a97T13=Eu \。3熒光粉的場發(fā)射掃描電鏡照片，可以看出，該熒光粉粉體的顆粒在50?150nm。通過熒光粉的激發(fā)與發(fā)射光譜圖，可以看出，(Sr。.3Ca0.7) ο.97Ti03:Eu \。3熒光粉在近紫外的激發(fā)下具有較高的發(fā)射強度。
[0028]實施例3
[0029]稱取0.3152g 二水合草酸溶于10毫升的無水乙醇中得到澄清溶液A，稱取
0.3523g草酸銨溶于70ml去離子水中得到澄清溶液B，將Iml的鈦酸四丁酯溶于1ml的無水乙醇當(dāng)中得到澄清溶液C，稱取0.5048g四水硝酸鈣、0.0503g硝酸鍶、0.0388g六水硝酸銪，溶于50ml去離子水中得到澄清溶液D ;將溶液A、B按照順序逐滴加入溶液C中，并控制pH在2.5-3之間，不斷攪拌得到澄清溶液E，將D逐滴加入E中，控制磁子轉(zhuǎn)速為2400rpm，攪拌反應(yīng)2小時，得到的沉淀物；用去離子水洗2次，5mol/L的鹽酸洗一次，無水乙醇洗I次；離心分離的轉(zhuǎn)速為5000r/min，時間控制在5min ;干燥12h得到沉淀產(chǎn)物。將上述沉淀產(chǎn)物在 750°C下煅燒 2.5h，及得到(SraiCaa9)Q.97Ti03:Eu\Q3熒光粉。從(SraiCaa9)a97T13:已11\。3熒光粉的場發(fā)射掃描電鏡照片，可以看出，該熒光粉粉體的顆粒在50?150nm。通過熒光粉的激發(fā)與發(fā)射光譜圖，可以看出，(Sr0.!Ca0.9) ο.97Ti03:Eu \。3熒光粉在近紫外的激發(fā)下具有較高的發(fā)射強度。
【主權(quán)項】
1.一種(Sr xCay)0.97Ti03:Eu \。3熒光粉，其特征在于:所述熒光粉(Sr xCay)0.97Ti03:Eu3+0 O3ψ, x+y = l，x = 0 ?l，y = 0 ?I。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種(SrxCay)0.97Ti03:Eu \。3熒光粉，其特征在于:焚光粉(SrxCay)ο 97Ti03:Eu 3+0.03中，x = 0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.3,0.5，0.7，0.9 或 I。3.一種如權(quán)利要求1所述的(SrxCay)。.971103疋11\。3熒光粉的制備方法，包括: (1)將二水合草酸溶于乙醇中得到溶液A;草酸銨溶于水中，得到溶液B ;鈦酸四丁酯溶于乙醇中，得到溶液C ;硝酸鍶、硝酸鈣、硝酸銪溶于去離子水得到澄清溶液D ; (2)將溶液Α、溶液B按照順序加入溶液C中，攪拌，得到溶液Ε，將D逐滴加入E中，攪拌反應(yīng)1-2小時，得到沉淀物，洗滌、干燥，然后煅燒，即得(SrxCay)a97Ti03:Eu\。3熒光粉。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種(SrxCay)0.97Ti03:Eu \。3熒光粉的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中二水合草酸、草酸銨、鈦酸四丁酯的化學(xué)計量比為1:1:1。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種(SrxCay)0.97Ti03:Eu \。3熒光粉的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中攪拌反應(yīng)l_2h為:磁力攪拌轉(zhuǎn)速2400-3000rpm，攪拌l_2h。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種(SrxCay)0.97Ti03:Eu \。3熒光粉的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中洗滌為:用去離子水洗兩次，5mol/L的鹽酸洗一次，乙醇洗一次。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種(SrxCay)0.97Ti03:Eu \。3熒光粉的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中干燥溫度為70-80°C，時間為10-12h。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種(SrxCay)0.97Ti03:Eu \。3熒光粉的制備方法，其特征在于:所述步驟⑵中煅燒為:在空氣氛圍中煅燒，溫度為以5?10°C /分鐘的升溫速率，升至650?900 °C，煅燒0.5?4h。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種(SrxCay)0.97TiO3：Eu3+0.03熒光粉及其制備方法，包括：將二水合草酸溶于乙醇中得到溶液A；草酸銨溶于水中，得到溶液B；鈦酸四丁酯溶于乙醇中，得到溶液C；硝酸鍶、硝酸鈣、硝酸銪溶于去離子水得到澄清溶液D；將溶液A、溶液B按照順序加入溶液C中，攪拌，得到溶液E，將D逐滴加入E中，攪拌反應(yīng)1-2小時，得到沉淀物，洗滌、干燥，然后煅燒，即得。所得到的粉體化學(xué)穩(wěn)定性好，晶粒尺寸小、晶相純，具有良好的我都阿迪穩(wěn)定性和發(fā)光強度；煅燒溫度低、能耗少、生產(chǎn)設(shè)備簡單。
【IPC分類】C09K11/67
【公開號】CN105038785
【申請?zhí)枴緾N201510437427
【發(fā)明人】王海風(fēng), 吳新宇, 慶健, 張亞飛
【申請人】東華大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月23日