一種二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜及其制備方法。在導(dǎo)電玻璃襯底的一個(gè)側(cè)面沉積有一層摻銪氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜。選擇氧化銪溶解到甲酸溶液中，利用兩電極電化學(xué)池將銪還原為二價(jià)銪鹽，然后用EDTA與二價(jià)銪絡(luò)合后，加入抗壞血酸，加入氯化鈣溶液氟化銨或者氟化鈉溶液，調(diào)節(jié)溶液pH值為2-5，在導(dǎo)電玻璃上進(jìn)行薄膜沉積。將三電極插入配好溶液，在0.8V~1.6V(vsAg/AgCl/KCl參比電極)之間，沉積20分鐘~4小時(shí)。將得到的薄膜清洗并干燥。制備的發(fā)光薄膜均勻致密無開裂。該薄膜材料在425納米處存在尖銳的藍(lán)光發(fā)射光譜。本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單、原料易得、成本低，能耗低，無毒，成膜均勻致密無開裂。
【專利說明】一種二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 稀土元素?zé)o論被用作發(fā)光（熒光）材料的基質(zhì)成分，還是被用作激活劑，共激活 齊?，敏化劑或摻雜劑，所制成的發(fā)光材料，一般統(tǒng)稱為稀土發(fā)光材料或稀土熒光材料。發(fā)光 材料研發(fā)和應(yīng)用帶動(dòng)相關(guān)科技和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，產(chǎn)生顯著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，是研發(fā)熱門的材 料之一。
[0003] 尤其隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，大量高精度電子化系列產(chǎn)品迅速普及，電子顯示 器件變得越來越重要，各種各樣的平板顯示器件（FPD)更是如此，它們普遍具有薄型、輕 質(zhì)、低電壓驅(qū)動(dòng)、低功耗的特點(diǎn)，而適用于數(shù)字技術(shù)等特點(diǎn)比傳統(tǒng)顯示器更具有應(yīng)用前景。 CaF2 :Eu2+是性能優(yōu)良的藍(lán)色色熒光粉，它廣泛應(yīng)用于彩色電視機(jī)顯像管、三基色熒光燈 等，年生產(chǎn)量達(dá)數(shù)百噸。而利用電化學(xué)法制備CaF 2 :Eu2+藍(lán)光發(fā)光薄膜目前尚未有過報(bào)道。
[0004] CaF2 :Eu2+是一種重要的藍(lán)色色發(fā)光材料。由于它的發(fā)光效率高，已被廣泛應(yīng)用于 節(jié)能熒光燈中。該材料的合成通常采用高溫固相合成反應(yīng)（包括干法和濕法），且均需經(jīng) 高溫灼燒，得到的熒光粉必需進(jìn)行球磨粉碎，以減小其粒徑。但實(shí)踐表明，經(jīng)球磨粉碎后的 產(chǎn)物不但粒徑偏大、粒度分布寬，而且破壞熒光粉的晶形，并使發(fā)光亮度大幅度地下降，更 影響涮燈后的二次特性，光衰增大。而電化學(xué)法制備CaF 2 :Eu2+發(fā)光薄膜是一種全新的制備 方法，并能制備出性能優(yōu)良的薄膜。通過反應(yīng)參數(shù)的調(diào)節(jié)，可以在襯底材料上均勻生長(zhǎng)氧 化憶和氧化試共沉積薄膜，既可以減少反應(yīng)用料，又省去后續(xù)的涂敷工藝，大大降低生產(chǎn)成 本。另外，電化學(xué)方法成膜均勻，沉積厚度可控，設(shè)備與操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、環(huán)境污染 小，是一種全新的、潔凈、溫和、環(huán)境友好的方法。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜 的制備方法。
[0007] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜 的制備方法，該方法是在導(dǎo)電玻璃襯底的一個(gè)側(cè)面沉積有一層二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光 薄膜。具體步驟如下： 1) 將氧化銪溶于甲酸溶液，配成摩爾濃度〇.3~0. 7 mol/L的銪鹽溶液，并用甲酸調(diào)節(jié) 溶液pH值至1~4 ; 2) 利用鉬片電極、甘汞電極的兩電極電化學(xué)池將Eu3+還原為Eu2+:將二電極插入步驟1 配制的銪鹽溶液中，在20 °(T85 °C下極化2. 5 ~4小時(shí)，極化電流為3-6mA; 3) 配制電解液：取步驟2還原后的Eu2+溶液0.5?5ml，加入5ml?25ml的濃度為0.01?1 mol/L的EDTA水溶液，2?20ml濃度為0. 01?2 mol/L抗壞血酸鈉水溶液，加入疒20ml溶度 為0. l~4mol/L的氯化鈣水溶液，再加入:Tl5ml濃度為0. 5~4mol/L氟化銨或者氟化鈉水溶 液，得到混合溶液，用甲酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液pH值至2~5,配制好電解液待用； 4) 以導(dǎo)電玻璃為工作電極，鉬金電極為對(duì)電極，Ag/AgCl/飽和KC1溶液電極為參比電 極，在步驟3配制的電解液中進(jìn)行電沉積，沉積電壓為0. 8~1. 6V，沉積時(shí)間為20分鐘~4小 時(shí)； 5) 將步驟4沉積后的產(chǎn)物用去離子水沖洗，烘干后在導(dǎo)電玻璃上得到二價(jià)銪摻雜氟化 鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜。
[0008] 本發(fā)明具有的有益效果是： 本發(fā)明通過簡(jiǎn)單的電化學(xué)沉積方法，制得一種銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜。該薄膜材 料均勻致密無開裂，在425納米處存在款的藍(lán)光發(fā)射光譜。本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單、原料易 得、成本低，能耗低，無毒，成膜均勻致密無開裂。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是導(dǎo)電玻璃襯底上銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜結(jié)構(gòu)示意圖：1.銪摻雜氟化 鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜，2.導(dǎo)電玻璃 圖2是實(shí)施例1所得產(chǎn)物的XRD譜圖； 圖3是實(shí)施例1所得產(chǎn)物的掃描電鏡照片； 圖4是實(shí)施例1所得產(chǎn)物的光致發(fā)光發(fā)射光譜； 圖5是實(shí)施例2所得產(chǎn)物的光致發(fā)光發(fā)射光譜。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 如圖1所示，本發(fā)明在導(dǎo)電玻璃襯底2的一個(gè)側(cè)面沉積有一層銪摻雜氟化鈣藍(lán)光 發(fā)光薄1。所述的該發(fā)光薄膜的化學(xué)式為CaF2 :Eu2+，該薄膜材料在371nm激發(fā)下，在425納 米處存在寬帶的藍(lán)光發(fā)射光譜，證明該薄膜為Eu 2+的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射光譜。
[0011] 實(shí)施例1 : 1、一種二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜的制備方法，步驟如下： 1) 將氧化銪溶于甲酸溶液，配成摩爾濃度0.3 mol/L的銪鹽溶液，并用甲酸調(diào)節(jié)溶液 pH值為1 ; 2) 利用鉬片電極、甘汞電極的兩電極電化學(xué)池將Eu3+還原為Eu2+ :將二電極插入步驟1 配制的銪鹽溶液中，在20 °C下極化4小時(shí)，極化電流為6mA ; 3) 配制電解液：取步驟2還原后的Eu2+溶液0. 5ml，加入5ml的0. Olmol/L EDTA溶液， 0· 01mol/L抗壞血酸鈉溶液2ml，加入0· lmol/L的氯化|丐溶液7ml，再加入0· 5mol/L氟化銨 溶液lml，用甲酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液pH值為2,配制好電解液待用； 4) 以導(dǎo)電玻璃為工作電極，鉬金電極為對(duì)電極，Ag/AgCl/飽和KC1溶液電極為參比電 極，在步驟3配制的電解液中進(jìn)行電沉積，沉積電壓為0. 8V，沉積時(shí)間為4小時(shí)； 5) 將薄膜用去離子水沖洗，60° C干燥1小時(shí)，在導(dǎo)電玻璃上得到二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán) 光發(fā)光薄膜。
[0012] 圖2是該薄膜產(chǎn)物的XRD圖譜，和氟化鈣的標(biāo)準(zhǔn)卡片06-0864吻合，說明得到的薄 膜含有氟化鈣。圖3為本例所得產(chǎn)物的高倍電鏡照片。從圖中可以看出組成薄膜的顆粒粒 徑在十幾納米。從圖4中看出本例產(chǎn)物有較強(qiáng)的光致藍(lán)光發(fā)射光譜，其發(fā)射波長(zhǎng)425納米 處有一個(gè)寬帶發(fā)光峰。
[0013] 實(shí)例 2 一種二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜的制備方法，步驟如下： 1) 將氧化銪溶于甲酸溶液，配成摩爾濃度0.7 mol/L的銪鹽溶液，并用甲酸調(diào)節(jié)溶液 pH值在4 ; 2) 利用鉬片電極、甘汞電極的兩電極電化學(xué)池將Eu3+還原為Eu2+ :將二電極插入步驟1 配制的銪鹽溶液中，在85 °C下極化2. 5小時(shí)，極化電流為3mA; 3) 配制電解液：取步驟2還原后的Eu2+溶液5ml，加入25ml的1 mol/L EDTA溶液，2 mol/L抗壞血酸鈉溶液20ml，加入4mol/L的氯化興溶液20ml，再加入4mol/L氟化銨溶液 15ml，用甲酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液pH值為5,配制好電解液待用； 4) 以導(dǎo)電玻璃為工作電極，鉬金電極為對(duì)電極，Ag/AgCl/飽和KC1溶液電極為參比電 極，在步驟3配制的電解液中進(jìn)行電沉積，沉積電壓為1. 6V，沉積時(shí)間為20分鐘； 5) 將薄膜用去離子水沖洗，60° C干燥1小時(shí)，在導(dǎo)電玻璃上得到二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán) 光發(fā)光薄膜。圖5為本例產(chǎn)物的光致藍(lán)光發(fā)射光譜，其發(fā)射波長(zhǎng)425納米處有一個(gè)寬帶發(fā) 光峰。
[0014] 實(shí)施例3 一種二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜的制備方法，步驟如下： 1) 將氧化銪溶于甲酸溶液，配成摩爾濃度0.5 mol/L的銪鹽溶液，并用甲酸調(diào)節(jié)溶液 pH值在2. 5 ; 2) 利用鉬片電極、甘汞電極的兩電極電化學(xué)池將Eu3+還原為Eu2+ :將二電極插入步驟1 配制的銪鹽溶液中，在60°C下極化3小時(shí)，極化電流為4mA ; 3) 配制電解液：取步驟2還原后的Eu2+溶液3ml，加入15的0. 5 mol/L EDTA溶液，1. 5 mol/L抗壞血酸鈉溶液15ml，加入2mol/L的氯化鈣溶液15ml，再加入2mol/L氟化銨溶液 l〇ml，用甲酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液pH值為3,配制好電解液待用； 4) 以導(dǎo)電玻璃為工作電極，鉬金電極為對(duì)電極，Ag/AgCl/飽和KC1溶液電極為參比電 極，在步驟3配制的電解液中進(jìn)行電沉積，沉積電壓為1. 3V，沉積時(shí)間為2小時(shí)； 5) 將薄膜用去離子水沖洗，60° C干燥1小時(shí)，在導(dǎo)電玻璃上得到二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán) 光發(fā)光薄膜。
【權(quán)利要求】
1. 一種二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜的制備方法，其特征在于：該方法是在導(dǎo)電玻 璃襯底的一個(gè)側(cè)面沉積有一層二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜。
2. -種權(quán)利要求1所述的二價(jià)銪摻雜氟化鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜的制備方法，其特征在于， 該方法的步驟如下： 1) 將氧化銪溶于甲酸溶液，配成摩爾濃度〇.3~0. 7 mol/L的銪鹽溶液，并用甲酸調(diào)節(jié) 溶液pH值至1~4 ; 2) 利用鉬片電極、甘汞電極的兩電極電化學(xué)池將Eu3+還原為Eu2+:將二電極插入步驟1 配制的銪鹽溶液中，在20 °(T85 °C下極化2. 5 ~4小時(shí)左右，極化電流為3-6mA ; 3) 配制電解液：取步驟2還原后的Eu2+溶液0.5?5ml，加入5ml?25ml的濃度為0.01?1 mol/L的EDTA水溶液，2?20ml濃度為0. 01?2 mol/L抗壞血酸鈉水溶液，加入疒20ml溶度 為0. l~4mol/L的氯化鈣水溶液，再加入:Tl5ml濃度為0. 5~4mol/L氟化銨或者氟化鈉水溶 液，得到混合溶液，用甲酸溶液調(diào)節(jié)混合溶液pH值至2~5,配制好電解液待用； 4) 以導(dǎo)電玻璃為工作電極，鉬金電極為對(duì)電極，Ag/AgCl/飽和KC1溶液電極為參比電 極，在步驟3配制的電解液中進(jìn)行電沉積，沉積電壓為0. 8~1. 6V，沉積時(shí)間為20分鐘~4小 時(shí)； 5) 將步驟4沉積后的產(chǎn)物用去離子水沖洗，烘干后在導(dǎo)電玻璃上得到二價(jià)銪摻雜氟化 鈣藍(lán)光發(fā)光薄膜。
【文檔編號(hào)】C25D9/04GK104152965SQ201410393028
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】賈紅, 劉小峰, 邱建榮 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)