CN102212366A - 氧化物荧光粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化物荧光粉及其制备方法,制备方法为:分别制备Y2-xRexO3荧光粉胶体和AZO胶体,其中,Re为Eu或Tb,x的取值范围为0.002≤x≤0.20,然后将AZO胶体掺杂入Y2-xRexO3荧光粉胶体中,干燥,最后在800~1300℃高温处理0.5~6h,得到氧化物荧光粉。本发明的制备方法通过在荧光粉胶体中掺入导电材料,改善了得到的氧化物荧光粉的导电性能,从而提高本发明的氧化物荧光粉的发光强度。
Description
技术领域
本发明涉及发光材料技术领域,尤其涉及一种氧化物荧光粉及其制备方法。
背景技术
荧光粉用途广泛,其激发能量形式有电场、气体放电、场发射电子等。随着高品质显示与照明器件越来越广泛的发展和应用,高效率与长使用寿命的荧光粉成为越来越重要的材料。目前所采用的荧光材料多为硫化锌和稀土离子激活的氧化物、硫氧化物粉体。对于氧化物荧光粉而言,例如应用较为广泛的红粉Y2O3:Eu,其稳定性好,但是在低压电子束轰击下的发光效率不够高,而且材料均为不导电的绝缘体,性能有待改进和提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种可导电的、发光性能较好的氧化物荧光粉。
为了达成上述目的,依据本发明,一种氧化物荧光粉的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1:制备Y2-xRexO3胶体和Zn1-yAlyO胶体(AZO胶体),其中,Re为Eu或Tb,x的取值范围为0.002≤x≤0.20,y的取值范围为0<y≤0.05;
步骤S2:将Y2-xRexO3胶体和Zn1-yAlyO胶体混合,使Y、Re二者之和与Al、Zn二者之和的摩尔比为1∶0.01~2,搅拌,得到混合胶体;
步骤S3:将混合胶体干燥,然后在800~1300℃保温0.5~6h,得到荧光粉。
在本发明所述的氧化物荧光粉的制备方法中,优选地,所述步骤S1中Y2-xRexO3胶体的制备包括以下步骤:
以含Y化合物、含Re化合物、盐酸、硝酸、水及乙醇为原料,按照Y2-xRexO3中各元素的摩尔比例制备含有Y和Re的乙醇水溶液,并加入络合剂和表面活性剂,其中,Re为Eu或Tb,x的取值范围为0.002≤x≤0.20,乙醇与水的体积比为1~9∶1,络合剂与Y、Re之和的摩尔比为1~5∶1,表面活性剂的浓度为0.05~0.20g/mL,搅拌,陈化,得到Y2-xRexO3胶体。
在本发明所述的氧化物荧光粉的制备方法,优选地,所述步骤S1中Y2-xRexO3胶体的制备包括以下步骤:
步骤S1.1:按照Y2-xRexO3中的摩尔比例,将Y、Re的氧化物或草酸盐溶于盐酸或硝酸,或者,将Y、Re的盐酸盐或硝酸盐溶于水,得到Y和Re的混合溶液,其中,Re为Eu或Tb,x的取值范围为0.002≤x≤0.20;
步骤S1.2:以步骤S1.1的Y和Re的混合溶液、水、乙醇为原料,制备含有Y和Re的乙醇水溶液,并加入作为柠檬酸和聚乙二醇分别作为络合剂和表面活性剂,其中,乙醇与水的体积比为1~9∶1,络合剂与Y、Re之和的摩尔比为1~5∶1,表面活性剂的浓度为0.05~0.20g/mL;
步骤S1.3:将步骤S1.2的含有Y和Re的乙醇水溶液在40~60℃搅拌4~6h;
步骤S1.4:将步骤S1.3的搅拌产物在60~90℃陈化40~60h,得到含Y和Re的胶体。
在本发明所述的氧化物荧光粉的制备方法中,优选地,所述步骤S1中Zn1-yAlyO胶体的制备包括以下步骤:
以铝盐、锌盐按Zn1-yAlyO中各元素的摩尔比例溶于溶剂,并加入稳定剂,其中,y的取值范围为0<y≤0.05,稳定剂浓度为0.05~0.70mol/L,搅拌,陈化,得到Zn1-yAlyO胶体。
在本发明所述的氧化物荧光粉的制备方法中,优选地,所述铝盐为硝酸铝、氯化铝或硫酸铝,所述锌盐为醋酸锌、硝酸锌、氯化锌或硫酸锌,所述稳定剂为单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺,所述溶剂为乙醇水混合液或乙二醇甲醚,所述的搅拌为在40~70℃搅拌4~8h,所述陈化为在40~70℃陈化56~90h。
在本发明所述的氧化物荧光粉的制备方法中,优选地,所述步骤S2中搅拌为在15~80℃搅拌1~4h。
在本发明所述的氧化物荧光粉的制备方法中,优选地,所述步骤S3中干燥为:在100~200℃干燥48~96h。
在本发明所述的氧化物荧光粉的制备方法中,优选地,所述步骤S3为:将混合胶体干燥,然后在900~1200℃保温2~3h,得到荧光粉。
在本发明所述的氧化物荧光粉的制备方法中,优选地,当Re为Tb时,所述步骤S3为:将混合胶体干燥,然后置于还原气氛中在800~1300℃保温0.5~6h,得到氧化物荧光粉。其中,所述还原气氛为碳粉存在的气氛、一氧化碳气体、氢气或体积比为95∶5的氮气和氢气混合气体形成的气氛。
为了达成上述目的,依据本发明,还提供一种氧化物荧光粉,其由上述的氧化物荧光粉的制备方法制备得到。
本发明的氧化物荧光粉的制备方法,通过在氧化物荧光粉中掺杂导电性能良好的Zn、Al金属,使氧化物荧光粉的导电性能提升,从而提高了氧化物荧光粉的发光强度,增强了其发光性能。
本发明的氧化物荧光粉,由于其掺杂了导电材料,提高了自身的导电性能,具有较高的发光强度和更好的发光性能。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明实施例5制备的氧化物荧光粉与未掺杂导电材料的氧化物荧光粉在阴极激线激发下的发光光谱图。
上述发光光谱图是在500V加速电压的阴极射线激发下采用岛津RF-5301PC光谱仪分析得出。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。
本发明中所用的含Y化合物、含Re化合物选自金属氧化物原料Y3O3、Eu2O3、Tb4O7,盐酸盐类原料YCl3·7H2O、EuCl3、TbCl3·6H2O,硝酸盐类原料Y(NO3)3·6H2O、Eu(NO3)3·6H2O、Tb(NO3)3·6H2O,以及能够提供Y3+、Eu3+或Tb3+的草酸盐;所用硝酸的质量分数为65%~68%,浓度为14.4~15.2mol/L,所用盐酸的质量分数为36~37%,浓度为11.7mol/L;所用聚乙二醇选自聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000或聚乙二醇12000;所用铝盐选自Al(NO3)3·9H2O、AlCl3·6H2O、Al2(SO4)3;所用锌盐选自Zn(CH3COO)2·2H2O、Zn(NO3)2·6H2O、ZnCl2·2H2O、ZnSO4·7H2O;所用稳定剂选自单乙醇胺(C2H7NO)、二乙醇胺(C4H11NO2)、三乙醇胺(C6H15O3N);所用乙醇水混合液中乙醇与水的体积比为3~7∶1。本发明使用的所有原料及试剂均为分析纯。
实施例1
称取37.9180g Y(NO3)3·6H2O和0.4441g Eu(NO3)3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为1mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶99。量取4mL浓度为1mol/L的Y、Eu水溶液,加入1mL去离子水、35mL无水乙醇、3.0742g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液置于90℃烘箱中陈化40h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取2.1292g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.1125g Al(NO3)3·9H2O和0.6mLC2H7NO置于容器中,加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化70h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入1mL的AZO胶体得到混合胶体,于15℃水浴条件下搅拌2h后,置于100℃烘箱中干燥48h,然后在800℃马弗炉中保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.98Eu0.02O3氧化物荧光粉。
实施例2
称取76.5254g Y(NO3)3·6H2O和0.0892Eu(NO3)3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为2mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶999。量取20mL浓度为2.00mol/L的Y、Eu水溶液,加入20mL无水乙醇、7.6856g柠檬酸和8g聚乙二醇10000,于50℃水浴条件下搅拌6h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取2.4810g ZnCl2·2H2O、0.1448g AlCl3·6H2O和1.5mL C4H11NO2置于容器中,加入体积比为3∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于70℃水浴条件下搅拌8h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化70h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入6.7mL的AZO胶体得到混合胶体,于80℃水浴条件下搅拌4h后,置于200℃烘箱中干燥50h,然后在1000℃马弗炉中保温3h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.998Eu0.002O3氧化物荧光粉。
实施例3
称取18.7675g Y(NO3)3·6H2O和0.4461g Eu(NO3)3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为0.5mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶49。量取8mL浓度为0.50mol/L的Y、Eu水溶液,加入32mL无水乙醇、7.6856g柠檬酸和2g聚乙二醇8000,于40℃水浴条件下搅拌6h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液于90℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取0.5460g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.0047g Al(NO3)3·9H2O和0.4mLC6H15O3N置于容器中,加入体积比为4∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于40℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化90h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入0.4mL的AZO胶体得到混合胶体,于50℃水浴条件下搅拌2h后,置于150℃烘箱中干燥96h,然后在1300℃马弗炉中保温0.5h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.96Eu0.04O3氧化物荧光粉。
实施例4
称取37.9180g Y(NO3)3·6H2O和0.4441g Eu(NO3)3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为1mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶99。量取20mL浓度为1.00mol/L的Y、Eu水溶液,加入20mL无水乙醇、15.3712g柠檬酸和5g聚乙二醇20000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液于80℃烘箱中陈化56h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取1.0865g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.0188g Al(NO3)3·9H2O和0.4mLC2H7NO置于容器中,加入体积比为5∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于50℃水浴条件下搅拌6h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于40℃烘箱中陈化80h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入1mL的AZO胶体得到混合胶体,于60℃水浴条件下搅拌2h后,置于100℃烘箱中干燥96h,然后在800℃马弗炉中保温6h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.98Eu0.02O3氧化物荧光粉。
实施例5
称取28.6899g草酸钇和1.7201g草酸铕在15℃搅拌条件下溶于20mL硝酸中,再加去离子水至100mL,配置浓度为1mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶19。量取20mL浓度为1.00mol/L的Y、Eu水溶液,加入20mL无水乙醇、7.6858g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取2.9452g Zn(NO3)2·6H2O、0.0241g AlCl3·6H2O和0.6mLC2H7NO置于容器中,加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌7h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化56h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入5mL的AZO胶体得到混合胶体,于80℃水浴条件下搅拌2h后,置于100℃烘箱中干燥56h,然后在800℃马弗炉中保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.90Eu0.10O3氧化物荧光粉。
图1是本发明实施例5制备的氧化物荧光粉与未掺杂导电材料的氧化物荧光粉在阴极激线激发下的发光光谱图。如图1所示,曲线1为未掺杂导电材料的Y1.90Eu0.10O3氧化物荧光粉的发光光谱,曲线2是本实施例制备的掺杂导电材料AZO的Y1.90Eu0.10O3氧化物荧光粉的发光光谱,由图可以看出,曲线2的积分面积为曲线1的积分面积的1.39倍,与未掺杂导电材料的Y1.90Eu0.10O3氧化物荧光粉相比,本实施例制备的掺杂导电材料AZO的Y1.90Eu0.10O3氧化物荧光粉具有较好的发光强度和更好的发光性能。
实施例6
称取10.7260g Y2O3和0.8798g Eu2O3在60℃搅拌条件下溶于27mL盐酸中,再加去离子水至100mL,配置浓度为1mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶19。量取8mL浓度为1.00mol/L的Y、Eu水溶液,加入32mL无水乙醇、6.1485g柠檬酸和5g聚乙二醇6000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液于70℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取3.1937g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.1688gAl(NO3)3·9H2O和0.9mLC2H7NO置于容器中,加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌8h后,得到澄清的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于70℃烘箱中陈化65h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入26mL的AZO胶体得到混合胶体,于80℃水浴条件下搅拌2h后,置于100℃烘箱中干燥48h,然后在800℃马弗炉中保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.90Eu0.10O3氧化物荧光粉。
实施例7
称取37.5350g Y(NO3)3·6H2O和0.9061g Tb(NO3)3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为1mol/L的Y、Tb水溶液100mL,其中Tb∶Y=1∶49。量取12mL浓度为1.00mol/L的Y、Tb水溶液,加入28mL无水乙醇、9.2227g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Tb前驱体溶液,然后将前驱体溶液于90℃烘箱中陈化56h,得到均匀的含Y和Tb的胶体。
称取或量取4.2583g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.2251g Al(NO3)3·9H2O和2mLC4H11NO2置于容器中,加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化78h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Tb的胶体中加入15mL的AZO胶体得到混合胶体,于60℃水浴条件下搅拌2h后,置于100℃烘箱中干燥96h,然后在1000℃马弗炉中碳粉存在的气氛下保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.96Tb0.04O3氧化物荧光粉。
实施例8
称取31.1728YCl3和1.1198g TbCl3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为1mol/L的Y、Tb水溶液100mL,其中Tb∶Y=3∶97。量取4mL浓度为1.00mol/L的Y、Tb水溶液,加入36mL无水乙醇、6.2125g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌5h后,得到澄清的Y、Tb前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Tb的胶体。
称取或量取7.2984g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.6565g Al(NO3)3·9H2O和6mLC2H7NO置于容器中,加入体积比为6∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于70℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的0.70mol/L的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化85h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Tb的胶体中加入4mL的AZO胶体得到混合胶体,于70℃水浴条件下搅拌4h后,置于180℃烘箱中干燥60h,然后在1000℃马弗炉中体积比为95∶5的N2和H2混合气体形成的气氛下保温3h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.94Tb0.06O3氧化物荧光粉。
实施例9
称取27.1780g草酸钇和3.5099g草酸铽在15℃搅拌条件下溶于20mL硝酸中,再加去离子水至100mL,配置浓度为1mol/L的Y、Tb水溶液100mL,其中Tb∶Y=1∶9。量取10mL浓度为1.00mol/L的Y、Tb水溶液,加入30mL无水乙醇、7.6858g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Tb前驱体溶液,然后将前驱体溶液于80℃烘箱中陈化50h,得到均匀的含Y和Tb的胶体。
称取或量取6.9733g ZnSO4·7H2O、0.1283g Al2(SO4)3和1.5mL C2H7NO置于容器中,加入体积比为7∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于60℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化90h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Tb的胶体中加入10mL的AZO胶体得到混合胶体,于60℃水浴条件下搅拌2h后,置于100℃烘箱中干燥53h,然后在1300℃马弗炉中体积比为95∶5的N2和H2混合气体形成的气氛下保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.80Tb0.20O3氧化物荧光粉。
实施例10
称取11.0647g Y2O3和0.3739g Tb4O7在100℃搅拌条件下溶于27mL盐酸中,再加水至100mL,配置浓度为1mol/L的Y、Tb水溶液100mL,其中Tb∶Y=1∶49。量取15mL浓度为1.00mol/L的Y、Tb水溶液,加入25mL无水乙醇、5.7642g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于50℃水浴条件下搅拌5h后,得到澄清的Y、Tb前驱体溶液,然后将前驱体溶液于90℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Tb的胶体。
称取或量取9.6620g ZnSO4·7H2O、0.2395g Al2(SO4)3和4.7mL C6H15O3N置于容器中,加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化60h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Tb的胶体中加入10mL的AZO胶体得到混合胶体,于60℃水浴条件下搅拌2h后,置于130℃烘箱中干燥59h,然后在1100℃马弗炉中体积比为95∶5的N2和H2混合气体形成的气氛下保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.96Tb0.04O3氧化物荧光粉。
实施例11
称取37.9180g Y(NO3)3·6H2O和0.4441g Eu(NO3)3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为1mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶99。量取4mL浓度为1mol/L的Y、Eu水溶液,加入1mL去离子水、35mL无水乙醇、3.0742g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液置于90℃烘箱中陈化40h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取2.1292g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.1125g Al(NO3)3·9H2O和0.6mLC2H7NO置于容器中,加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化70h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入1mL的AZO胶体得到混合胶体,于60℃水浴条件下搅拌2h后,置于130℃烘箱中干燥59h,然后在1100℃马弗炉中保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.98Eu0.02O3氧化物荧光粉。
实施例12
称取76.5254g Y(NO3)3·6H2O和0.0892Eu(NO3)3·6H2O溶于去离子水中,配配置浓度为2mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶999E。量取20mL浓度为2.00mol/L的Y、Eu水溶液,加入20mL无水乙醇、7.6856g柠檬酸和8g聚乙二醇10000,于50℃水浴条件下搅拌6h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取2.4810g ZnCl2·2H2O、0.1448g AlCl3·6H2O和1.5mL C4H11NO2置于容器中,加入体积比为3∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于70℃水浴条件下搅拌8h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化70h,得到均匀AZO的胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入6.7mL的AZO胶体得到混合胶体,于60℃水浴条件下搅拌2h后,置于130℃烘箱中干燥59h,然后在1200℃马弗炉中保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.998Eu0.002O3氧化物荧光粉。
实施例13
称取18.7675g Y(NO3)3·6H2O和0.4461g Eu(NO3)3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为0.5mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶49。量取8mL浓度为0.50mol/L的Y、Eu水溶液,加入32mL无水乙醇、7.6856g柠檬酸和2g聚乙二醇10000,于40℃水浴条件下搅拌6h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液于90℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取0.5460g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.0047g Al(NO3)3·9H2O和0.4mLC6H15O3N置于容器中,加入体积比为4∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于40℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化90h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入0.4mL的AZO胶体得到混合胶体,于60℃水浴条件下搅拌2h后,置于130℃烘箱中干燥59h,然后在1200℃马弗炉中保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.96Eu0.04O3氧化物荧光粉。
实施例14
称取37.9180g Y(NO3)3·6H2O和0.4441g Eu(NO3)3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为1mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶99。量取20mL浓度为1.00mol/L的Y、Eu水溶液,加入20mL无水乙醇、15.3712g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液于80℃烘箱中陈化56h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取1.0865g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.0188g Al(NO3)3·9H2O和0.4mLC2H7NO置于容器中,加入体积比为5∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于50℃水浴条件下搅拌6h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化80h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入1mL的AZO胶体得到混合胶体,于60℃水浴条件下搅拌2h后,置于100℃烘箱中干燥48h,然后在800℃马弗炉中保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.98Eu0.02O3氧化物荧光粉。
实施例15
称取28.6899g草酸钇和1.7201g草酸铕在15℃搅拌条件下溶于20mL硝酸中,再加去离子水至100mL,配置浓度为1mol/L的Y、Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶19。量取20mL浓度为1.00mol/L的Y、Eu水溶液,加入20mL无水乙醇、7.6858g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取2.9452g Zn(NO3)2·6H2O、0.0241g AlCl3·6H2O和0.6mLC2H7NO置于容器中,加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌7h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化56h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入5mL的AZO胶体得到混合胶体,于65℃水浴条件下搅拌2h后,置于100℃烘箱中干燥48h,然后在900℃马弗炉中保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.90Eu0.10O3氧化物荧光粉。
实施例16
称取10.7260g Y2O3和0.8798g Eu2O3在60℃搅拌条件下溶于27mL盐酸中,再加去离子水至100mL,配置浓度为1mol/L的Y2O3∶Eu水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶19。量取8mL浓度为1.00mol/L的Y、Eu水溶液,加入32mL无水乙醇、6.1485g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Eu前驱体溶液,然后将前驱体溶液于70℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Eu的胶体。
称取或量取3.1937g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.1688gAl(NO3)3·9H2O和0.9mLC2H7NO置于容器中,加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌8h后,得到澄清的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化65h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Eu的胶体中加入26mL的AZO胶体得到混合胶体,于75℃水浴条件下搅拌2h后,置于100℃烘箱中干燥48h,然后在800℃马弗炉中保温2h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.90Eu0.10O3氧化物荧光粉。
实施例17
称取37.5350g Y(NO3)3·6H2O和0.9061g Tb(NO3)3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为1mol/L的Y、Tb水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶49。量取12mL浓度为1.00mol/L的Y、Tb水溶液,加入28mL无水乙醇、9.2227g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Tb前驱体溶液,然后将前驱体溶液于90℃烘箱中陈化56h,得到均匀的含Y和Tb的混合胶体。
称取或量取4.2583g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.2251g Al(NO3)3·9H2O和2mLC4H11NO2置于容器中,加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化78h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Tb的胶体中加入15mL的AZO胶体得到混合胶体,于55℃水浴条件下搅拌2.5h后,置于150℃烘箱中干燥90h,然后在1300℃马弗炉中碳粉存在的气氛下保温0.5h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.96Tb0.04O3氧化物荧光粉。
实施例18
称取31.1728 YCl3和1.1198g TbCl3·6H2O溶于去离子水中,配置浓度为1mol/L的Y、Tb水溶液100mL,其中Tb∶Y=3∶97。量取4mL浓度为1.00mol/L的Y、Tb水溶液,加入36mL无水乙醇、6.2125g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于60℃水浴条件下搅拌5h后,得到澄清的Y、Tb前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Tb的胶体。
称取或量取7.2984g Zn(CH3COO)2·2H2O、0.6565g Al(NO3)3·9H2O和6mLC2H7NO置于容器中,加入体积比为6∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于70℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化85h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Tb的胶体中加入4mL的AZO胶体得到混合胶体,于75℃水浴条件下搅拌3.5h后,置于160℃烘箱中干燥96h,然后在1300℃马弗炉中碳粉存在的气氛下保温6h,得到掺杂导电材料AZO的Y194Tb0.06O3氧化物荧光粉。
实施例19
称取27.1780g草酸钇和3.5099g草酸铽在15℃搅拌条件下溶于20mL硝酸中,再加去离子水至100mL,配置浓度为1mol/L的Y、Tb水溶液100mL,其中Eu∶Y=1∶9。量取10mL浓度为1.00mol/L的Y、Tb水溶液,加入30mL无水乙醇、7.6858g柠檬酸和5g聚乙二醇6000,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的Y、Tb前驱体溶液,然后将前驱体溶液于80℃烘箱中陈化50h,得到均匀的含Y和Tb的胶体。
称取或量取6.9733g ZnSO4·7H2O、0.1283g Al2(SO4)3和1.5mL C2H7NO置于容器中,加入体积比为7∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于60℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化90h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Tb的胶体中加入10mL的AZO胶体得到混合胶体,于80℃水浴条件下搅拌1h后,置于170℃烘箱中干燥96h,然后在800℃马弗炉中碳粉存在的气氛下保温0.5h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.80Tb0.20O3氧化物荧光粉。
实施例20
称取11.0647g Y2O3和0.3739g Tb4O7在100℃搅拌条件下溶于27mL盐酸中,再加水至100mL,配置浓度为1mol/L的Y、Tb水溶液100mL。量取15mL浓度为1.00mol/L的Y、Tb水溶液,加入25mL无水乙醇、5.7642g柠檬酸和5g聚乙二醇10000,于50℃水浴条件下搅拌5h后,得到澄清的Y、Tb前驱体溶液,然后将前驱体溶液于90℃烘箱中陈化60h,得到均匀的含Y和Tb的胶体。
称取或量取9.6620g ZnSO4·7H2O、0.2395g Al2(SO4)3和4.7mL C6H15O3N置于容器中,加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,然后将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化60h,得到均匀的AZO胶体。
在含Y和Tb的胶体中加入10mL的AZO胶体得到混合胶体,于50℃水浴条件下搅拌2h后,置于180℃烘箱中干燥85h,然后在1300℃马弗炉中碳粉存在的气氛下保温0.5h,得到掺杂导电材料AZO的Y1.96Tb0.04O3氧化物荧光粉。
以上所述仅为本发明的具有代表性的实施例,不以任何方式限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种氧化物荧光粉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:制备Y2-xRexO3胶体和Zn1-yAlyO胶体,其中,Re为Eu或Tb,x的取值范围为0.002≤x≤0.20,y的取值范围为0<y≤0.05;
步骤S2:将Y2-xRexO3胶体和Zn1-yAlyO胶体混合,使Y、Re二者之和与Al、Zn二者之和的摩尔比为1∶0.01~2,搅拌,得到混合胶体;
步骤S3:将混合胶体干燥,然后在800~1300℃保温0.5~6h,得到荧光粉。
2.根据权利要求1所述的氧化物荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中Y2-xRexO3胶体的制备包括以下步骤:
以含Y化合物、含Re化合物、盐酸、硝酸、水及乙醇为原料,按照Y2-xRexO3中各元素的摩尔比例制备含有Y和Re的乙醇水溶液,并加入络合剂和表面活性剂,其中,Re为Eu或Tb,x的取值范围为0.002≤x≤0.20,乙醇与水的体积比为1~9∶1,络合剂与Y、Re之和的摩尔比为1~5∶1,表面活性剂的浓度为0.05~0.20g/mL,搅拌,陈化,得到含Y和Re的胶体。
3.根据权利要求2所述的氧化物荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中Y2-xRexO3胶体的制备包括以下步骤:
步骤S1.1:按照Y2-xRexO3中的摩尔比例,将Y、Re的氧化物或草酸盐溶于盐酸或硝酸,或者,将Y、Re的盐酸盐或硝酸盐溶于水,得到Y和Re的混合溶液,其中,Re为Eu或Tb,x的取值范围为0.002≤x≤0.20;
步骤S1.2:以步骤S1.1的Y和Re的混合溶液、水、乙醇为原料,制备含有Y和Re的乙醇水溶液,并加入作为柠檬酸和聚乙二醇分别作为络合剂和表面活性剂,其中,乙醇与水的体积比为1~9∶1,络合剂与Y、Re之和的摩尔比为1~5∶1,表面活性剂的浓度为0.05~0.20g/mL;
步骤S1.3:将步骤S1.2的含有Y和Re的乙醇水溶液在40~60℃搅拌4~6h;
步骤S1.4:将步骤S1.3的搅拌产物在60~90℃陈化40~60h,得到含Y和Re的胶体。
4.根据权利要求1所述的氧化物荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中Zn1-yAlyO胶体的制备包括以下步骤:
以铝盐、锌盐按Zn1-yAlyO中各元素的摩尔比例溶于溶剂,并加入稳定剂,其中,y的取值范围为0<y≤0.05,稳定剂浓度为0.05~0.70mol/L,搅拌,陈化,得到Zn1-yAlyO胶体。
5.根据权利要求4所述的氧化物荧光粉的制备方法,其特征在于,所述铝盐为硝酸铝、氯化铝或硫酸铝,所述锌盐为醋酸锌、硝酸锌、氯化锌或硫酸锌,所述稳定剂为单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺,所述溶剂为乙醇水混合液或乙二醇甲醚,所述的搅拌为在40~70℃搅拌4~8h,所述陈化为在40~70℃陈化56~90h。
6.根据权利要求1所述的氧化物荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中搅拌为在15~80℃搅拌1~4h。
7.根据权利要求1所述的氧化物荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中干燥为:在100~200℃干燥48~96h。
8.根据权利要求1或7所述的氧化物荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S3为:将混合胶体干燥,然后在900~1200℃保温2~3h,得到荧光粉。
9.根据权利要求1所述的氧化物荧光粉的制备方法,其特征在于,当Re为Tb时,所述步骤S3为:将混合胶体干燥,然后置于还原气氛中在800~1300℃保温0.5~6h,得到氧化物荧光粉。
10.一种氧化物荧光粉,其特征在于,其由权利要求1~9任一项所述的氧化物荧光粉的制备方法制备得到。
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