CN101381603A - 一种钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉及其制备方法和应用 - Google Patents

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杜燕云
王媛
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Abstract

本发明公开了一种钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉，其组成通式为：Y1－xInxVO4，所述x为激活剂铟的摩尔比值，0＜x≤0.07。本发明采用传统的固相合成方法，创造性地将In3+添加到YVO4荧光粉中，得到发自光的钒酸钇掺杂铟的荧光粉，而且这种发光强度很大，可以应用于利用荧光粉具有光致发光、阴极射线激发发光性能的设备和器件中，尤其在投影电视显示器、FED、Head－up Display等对荧光粉发光亮度和发光效率要求较高的场合，具有重要的工业应用价值。另外，本发明的制备方法简单易操作，原料价廉易得，适合工业化生产，反应过程基本没有工业三废，属于绿色环保、低能耗、高效益产业。

Description

一种钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种白色荧光粉，具体说，是涉及一种钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉及其制备方法和应用。
背景技术
钒酸钇(YVO4)属于四方锆石类晶体结构，是一种优良的基质材料，可以进行三价金属和稀土金属离子的掺杂，已应用于众多高新技术行业。例如，掺有铕的钒酸钇(YVO4:Eu3+)是重要的红色发光材料，可用于低压三基色节能灯中红色组分或作为阴极射线(CRT)红色发光组分用于彩色显示器中；而掺有铌的钒酸钇(YVO4:Nd3+)是性能优异的激光晶体；掺有镝的钒酸钇(YVO4:Dy3+)是重要的双色紫外发光材料，已用于高压汞灯中，以弥补显色不足的问题；而掺有铒的钒酸钇(YVO4:Er3+)是一种在紫外激发下发绿色荧光的发光材料。但在现有钒酸钇的掺杂材料中，至今未见钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉的有关报道。
发明内容
本发明的目的就是提供一种钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉及其制备方法和应用，为钒酸钇掺杂材料添加一类新品种，使钒酸钇掺杂材料得到广泛应用。
为达到上述发明目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉，其组成通式如下：
Y1-xInxVO4，所述x为激活剂铟的摩尔比值，0<x≤0.07，最佳范围为0.015≤x≤0.025。
本发明的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉的制备方法包括以下步骤：
a)按配比精确称取原料Y2O3、In2O3及V2O5，其中Y2O3:In2O3:V2O5＝(1-x):x:1，0<x≤0.07，所述x为摩尔比；
b)将上述原料在室温研磨20～60分钟，得前驱物；
c)将上述前驱物置马弗炉于空气中800～1200℃下灼烧0.5～3小时；
d)随炉自然冷却到20～30℃，取出，即得目标产物。
因性能测试结果表明，本发明的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉在320nm紫外光激发下呈现发强白光现象，因此本发明的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉可应用于利用荧光粉具有光致发光、阴极射线激发发光性能的设备和器件中，尤其可用做投影电视显示器、场发射显示器(FED)、抬头显示器(Head-up Display)的发光材料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明创造性地将In3+添加到YVO4荧光粉中，形成以能量和电荷传递为机理的激活，使发弱蓝光的YVO4荧光粉的发光性能发生改变，得到发白光的钒酸钇掺杂铟的荧光粉，而且这种发光强度很大，可以应用于利用荧光粉具有光致发光、阴极射线激发发光性能的设备和器件中，尤其在投影电视显示器、场发射显示器(FED)、抬头显示器(Head-up Display)等对荧光粉发光亮度和发光效率要求较高的场合，具有重要的工业应用价值。
2)本发明的制备方法简单易操作，原料价廉易得，适合工业化生产，反应过程基本没有工业三废，属于绿色环保、低能耗、高效益产业。
附图说明
图1为本发明的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉在320nm激发下的发射图谱；
图2为本发明的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉的发光强度与铟掺杂量间的关系曲线图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围：
实施例1
称量Y2O3(A.R.)4.9mmol，V2O5(A.R.)5.0mmol，In2O3(A.R.)0.1mmol，混合后放在玛瑙研钵中于室温研磨20～60分钟，使其充分混合均匀；然后转入氧化铝坩埚中，加盖，再将氧化铝坩埚放在程序控温马弗炉中，按升温速率为4℃/min，于空气中900℃灼烧2h；随炉自然冷却到20～30℃，取出，即得所需样品，其组成为Y1-xInxVO4，x＝0.02。
实施例2
称量Y2O3(A.R.)4.8mmol，V2O5(A.R.)5.0mmol，In2O3(A.R.)0.2mmol，混合后放在玛瑙研钵中于室温研磨20～60分钟，使其充分混合均匀；然后转入氧化铝坩埚中，加盖，再将氧化铝坩埚放在程序控温马弗炉中，按升温速率为4℃/min，于空气中800℃灼烧3h；随炉自然冷却到20～30℃，取出，即得所需样品，其组成为Y1-xInxVO4，x＝0.04。
实施例3
称量Y2O3(A.R.)4.7mmol，V2O5(A.R.)5.0mmol，In2O3(A.R.)0.3mmol，混合后放在玛瑙研钵中于室温研磨20～60分钟，使其充分混合均匀；然后转入氧化铝坩埚中，加盖，再将氧化铝坩埚放在程序控温马弗炉中，按升温速率为4℃/min，于空气中1000℃灼烧1h；随炉自然冷却到20～30℃，取出，即得所需样品，其组成为Y1-xInxVO4，x＝0.06。
实施例4
称量Y2O3(A.R.)4.65mmol，V2O5(A.R.)5.0mmol，In2O3(A.R.)0.35mmol，混合后放在玛瑙研钵中于室温研磨20～60分钟，使其充分混合均匀；然后转入氧化铝坩埚中，加盖，再将氧化铝坩埚放在程序控温马弗炉中，按升温速率为4℃/min，于空气中1200℃灼烧0.5h；随炉自然冷却到20～30℃，取出，即得所需样品，其组成为Y1-xInxVO4，x＝0.07。
图1为本发明的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉在320nm激发下的发射图谱，可见：本发明提供的白色荧光粉在320nm紫外光激发下呈现发强白光现象。
图2为本发明的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉的发光强度与铟掺杂量间的关系曲线图，可见：本发明的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉的发光强度在铟掺杂量(摩尔比)为0.015～0.025时，发光强度达到最大。

Claims (4)

1.一种钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉，其特征在于，其组成通式如下:Y1-xInxVO4，所述x为激活剂铟的摩尔比值，0<x≤0.07。
2.根据权利要求1所述的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉，其特征在于，所述x的范围为0.015≤x≤0.025。
3.一种权利要求1所述的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤:
a)按配比精确称取原料Y2O3、In2O3及V2O5，其中Y2O3:In2O3:V2O5＝(1-x):x:1，0<x≤0.07，所述x为摩尔比；
b)将上述原料在室温研磨20～60分钟，得前驱物；
c)将上述前驱物置马弗炉于空气中800～1200℃下灼烧0.5～3小时；
d)随炉自然冷却到20～30℃，取出，即得目标产物。
4.一种权利要求1所述的钒酸钇掺杂铟的白色荧光粉的应用，其特征在于，所述荧光粉用做投影电视显示器、场发射显示器(FED)、抬头显示器(Head-up Display)的发光材料。
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