手機(jī)掃碼訪問本站
微信咨詢
按基質(zhì)，紅色熒光粉大致可分為:簡單氧化物(如ZnO:Eu、Y2O3:Eu)，硫化物體系和過渡金屬復(fù)合氧化物體系，稀土化合物(如稀土硫氧化物體系、稀土石榴石體系)，稀土摻雜化合物(如鉬酸鹽體系和鎢酸鹽體系)，復(fù)合氧化物體系及混合物(如石榴石體系)等等。按照用途，紅色熒光粉可分為藍(lán)光LED用紅色熒光粉以及紫外LED用紅色熒光粉。
目前制得的白光LED有些顯色指數(shù)低，色溫高，偏冷白光，主要是因?yàn)槿鄙偌t光成分，因此研制高效的紅色熒光粉很重要。目前使用的紅粉主要是(Ca1 x，SrJS:Eu2+體系，在藍(lán)光區(qū)域內(nèi)寬帶激發(fā)，紅光范圍內(nèi)寬帶發(fā)射，由于其性質(zhì)不夠穩(wěn)定，同時(shí)合成時(shí)對(duì)環(huán)境污染很大，最終會(huì)被淘汰。氮化物或氮氧化物紅光材料色溫改善十分明顯，但是這類熒光粉的合成需要高溫(1600?1800°C )、高壓，合成條件較為苛刻，合成能耗高。目前使用較多、效果較好、并達(dá)到商業(yè)應(yīng)用的紅色熒光粉主要是Y2O3:Eu3+、(Y, Gd)BO3:Eu3+以及二元堿土硫化物MS =Eu2+(M = Mg，Ca，Sr，Ba)，它們?cè)谕悷晒夥壑袩晒饬孔有时容^高。但是這些紅粉在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在著一些問題，如發(fā)光效率低，穩(wěn)定性不夠好，顆粒不夠細(xì)等等。
鎢酸鹽是典型的自激活的發(fā)光材料，發(fā)光光譜十分穩(wěn)定，本征發(fā)光譜帶很寬，占據(jù)可見光區(qū)域的大部分，鎢酸鹽中的陽離子強(qiáng)烈地影響發(fā)射帶的位置。鎢酸鹽可以由某些雜質(zhì)激活，這些雜質(zhì)被摻入鎢酸鹽點(diǎn)陣中之后，可使其具有特殊性質(zhì)的發(fā)光。
從目前研究的情況來看，雖然鎢酸鹽紅色熒光粉具有一系列優(yōu)點(diǎn)，但目前熒光粉的制備方法，主要還是以高溫固相法為主，難以達(dá)到要求粒徑且不易得到純相物質(zhì)。
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能在近紫外或藍(lán)光激發(fā)下產(chǎn)生紅光的純相紅色熒光粉，以及獲得該鎢酸鎂紅色熒光粉的制備方法，該鎢酸鎂紅色熒光粉用于制作LED燈的發(fā)光物質(zhì)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明提供的鎢酸鎂紅色熒光粉的制備方法，包括以下步驟:
S1:配置可溶性鎂鹽的水溶液、可溶性鎢酸鹽的水溶液和可溶性稀土離子化合物的水溶液；
S2:分別將可溶性鎂鹽的水溶液、可溶性鎢酸鹽的水溶液和可溶性稀土離子化合物的水溶液的PH調(diào)節(jié)至中性；
S3:在磁力攪拌條件下向可溶性鎢酸鹽的水溶液中緩慢滴加可溶性鎂鹽的水溶液和可溶性稀土離子化合物的水溶液，并調(diào)節(jié)可溶性鎢酸鹽溶液的PH值為預(yù)設(shè)值，通過恒溫反應(yīng)直至生成白色渾濁液；
S4:室溫下將白色渾濁液靜置陳化后，倒掉上層清液，將下層所得沉淀物倒入過濾裝置中進(jìn)行真空抽濾，將所抽濾得到的樣品進(jìn)行真空干燥，直至得到前驅(qū)體；
S5:研磨前驅(qū)體后進(jìn)行預(yù)煅燒后，冷卻預(yù)煅燒前驅(qū)體；
S6:研磨冷卻后的前驅(qū)體后進(jìn)行再煅燒，直至得到所需產(chǎn)物鎢酸鎂紅色熒光粉。
進(jìn)一步，所述步驟S3中磁力攪拌條件下向可溶性鎢酸鹽溶液的溫度為50-80°C ;滴加適量NH3.H2O/NH4HC(y^混合溶液，調(diào)節(jié)可溶性鎢酸鹽溶液的pH值，使其pH值的預(yù)設(shè)值為8-9，恒溫反應(yīng)時(shí)間為1-2h。
進(jìn)一步，所述步驟S4中的白色渾濁液室溫靜置陳化時(shí)間為12-18h ;所抽濾得到的樣品的真空干燥溫度為70-100°C，真空干燥時(shí)間為1.5-2.5h。
進(jìn)一步，所述步驟S5中的前驅(qū)體的研磨時(shí)間為1-2h ;預(yù)煅燒是將研磨后的前驅(qū)體放入高溫箱式爐中，溫度控制在450-550°C范圍內(nèi)，時(shí)間為1.5-2.5h。
進(jìn)一步，所述步驟S6中冷卻后的前驅(qū)體的再次研磨時(shí)間為1-2h，再煅燒溫度為750-850°C，再煅燒時(shí)間為 1.5-2.5h。
進(jìn)一步，所述可溶性稀土離子化合物水溶液中的稀土離子為三價(jià)銪離子Eu3+三價(jià)銪離子Eu3+與三價(jià)釤離子Sm3+和三價(jià)鉺離子Er 3+中的任一種或兩種。
進(jìn)一步，所述可溶性稀土離子化合物為稀土離子氯化物、稀土離子硝酸鹽、稀土離子草酸鹽、稀土離子氫氧化物中任一種。
進(jìn)一步，所述可溶性鎂鹽為硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂和醋酸鎂中的一種或多種；所述可溶性鎢酸鹽為鎢酸鈉、鎢酸鋰、鎢酸鉀或鎢酸銨中的任一種。
本發(fā)明還提供了一種利用上述制備方法得到的鎢酸鎂紅色熒光粉，所述鎢酸鎂紅色熒光粉的化學(xué)通式為:
Mg1 x yEuxReyTO4，其中0<x≤0.06，0≤y≤1-x，Re代表除銪Eu以外的稀土離子；X代表銪Eu的摩爾濃度，y代表除銪Eu以外其他稀土離子的摩爾濃度。
進(jìn)一步，所述紅色熒光粉為在藍(lán)光或近紫外的激發(fā)下發(fā)出紅色光的熒光粉。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明采用共沉淀法生成鎢酸鎂紅色熒光粉，該方法可制備出預(yù)設(shè)組成和結(jié)構(gòu)、并具有一定粒度和規(guī)則形貌的前驅(qū)體，再經(jīng)過焙燒、分解或高溫晶化，便可制得性能優(yōu)良的發(fā)光粉體材料，產(chǎn)物粒度可控制在亞微米或納米級(jí)；該方法獲得的紅色熒光粉是以鎢酸鎂為基質(zhì)，通過摻雜Eu3+，來獲得393nm近紫外激發(fā)或464nm藍(lán)光激發(fā)的紅色熒光粉，該熒光粉粒徑相對(duì)均勻，主要分布在微納級(jí)別，且發(fā)光強(qiáng)度強(qiáng)，色純度高，與近紫外芯片和藍(lán)光芯片的發(fā)光二極管匹配，可作為白光LED用的紅色熒光粉。本制備方法基于共沉淀法來制備，合成原料易得，操作性強(qiáng)，煅燒溫度低，在空氣的氣氛下制備，升溫過程簡單，制備過程操作簡單，重現(xiàn)性好。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下將參照附圖，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種近紫外或藍(lán)光激發(fā)的LED用鎢酸鎂紅色熒光粉的制備方法流程圖。本發(fā)明提供的一種近紫外或藍(lán)光激發(fā)的LED用鎢酸鎂紅色熒光粉的制備方法，包括以下步驟:
S1:配置可溶性鎂鹽的水溶液、可溶性鎢酸鹽的水溶液和可溶性稀土離子化合物的水溶液；
S2:分別將可溶性鎂鹽的水溶液、可溶性鎢酸鹽的水溶液和可溶性稀土離子化合物的水溶液的PH調(diào)節(jié)至中性；
本實(shí)施例中調(diào)節(jié)pH值具體如下:分別向可溶性鎂鹽的水溶液、可溶性鎢酸鹽的水溶液和可溶性稀土離子化合物的水溶液中滴加適量NH3.H20/NH4HC(V混合溶液或HCl溶液調(diào)節(jié)上述三種水溶液的PH值為中性；
S3:在溫度為50-80°C的磁力攪拌條件下向可溶性鎢酸鹽的水溶液中緩慢滴加可溶性鎂鹽的水溶液和可溶性稀土離子化合物的水溶液，并滴加適量NH3.H2O/NH4HCO3的混合溶液，恒溫反應(yīng)直至生成白色渾濁液；所述步驟S3中磁力攪拌條件下向可溶性鎢酸鹽溶液的溫度為50-80°C ;滴加適量NH3.H2O/NH4HCO3合溶液，調(diào)節(jié)可溶性鎢酸鹽溶液的pH值，使其PH值為8-9，恒溫反應(yīng)時(shí)間為1-2h。
S4:室溫下將白色渾濁液靜置陳化后，倒掉上層清液，將下層所得沉淀物倒入過濾裝置中進(jìn)行真空抽濾，將所抽濾得到的樣品進(jìn)行真空干燥，直至得到前驅(qū)體；所述步驟S4中的白色渾濁液室溫靜置陳化時(shí)間為12-18h ;所抽濾得到的樣品的真空干燥溫度為70-100°C，真空干燥時(shí)間為1.5-2.5h。
S5:研磨前驅(qū)體后進(jìn)行預(yù)煅燒后，冷卻預(yù)煅燒前驅(qū)體；所述步驟S5中的前驅(qū)體的研磨時(shí)間為1-2h ;預(yù)煅燒是將研磨后的前驅(qū)體放入高溫箱式爐中，溫度控制在450-550°C范圍內(nèi)，時(shí)間為1.5-2.5h。
S6:研磨冷卻后的前驅(qū)體后進(jìn)行再煅燒，直至得到所需產(chǎn)物鎢酸鎂紅色熒光粉。所述步驟S6中冷卻后的前驅(qū)體的再次研磨時(shí)間為1-2h，再煅燒溫度為750-850°C，再煅燒時(shí)間為 1.5-2.5h。
所述可溶性稀土離子化合物水溶液中的稀土離子為Eu3+ Eu3+ Sm3+和Er 3+中的任一種或兩種。
所述可溶性稀土離子化合物為稀土離子氯化物、稀土離子硝酸鹽、稀土離子草酸鹽、稀土離子氫氧化物中任一種。
所述可溶性鎂鹽為硫酸鎂、氯化鎂、硝酸鎂和醋酸鎂中的一種或多種；所述可溶性鎢酸鹽為鎢酸鈉、鎢酸鋰、鎢酸鉀或鎢酸銨中的任一種。
本實(shí)施例還提供了一種利用上述制備方法得到的鎢酸鎂紅色熒光粉，所述鎢酸鎂紅色熒光粉的化學(xué)通式為:
Mg1 x yEuxReyWO4，其中0<x≤0.06，0≤y≤1-x，Re代表除銪Eu以外的稀土離子；X代表，y代表。本實(shí)施例的X可以取值為0.02，0.03，0.04，0.05 ；
所述紅色熒光粉為在藍(lán)光或近紫外的激發(fā)下發(fā)出紅色光的熒光粉，所述激發(fā)光的波長為393nm或464nm ;發(fā)射光在580-640nm，主峰在615nm。該熒光粉在464nm藍(lán)光激發(fā)下發(fā)紅光的色純度高。