CN102337124A - 一种稀土掺杂红光型荧光粉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种稀土掺杂红光型荧光粉及其制备方法，涉及一种荧光粉。提供一种可在近紫外线下激发而发出红光，可作为三基色荧光粉中红粉材料的稀土掺杂红光型荧光粉及其制备方法。所述稀土掺杂红光型荧光粉的原料组成为碳酸锶、硼酸、氧化铕，其组合配比符合通式Sr3-xB2O6:xEu3+(0.01≤x≤0.1)。按组合配比通式Sr3-xB2O6:xEu3+(0.01≤x≤0.1)，将碳酸锶、硼酸和氧化铕混合，研磨，过筛后得到的细粉烘干；将烘干后所得的细粉煅烧后冷却降温；将收集产物研磨，过筛，制得稀土掺杂红光型荧光粉。

Description

一种稀土掺杂红光型荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种荧光粉，尤其是涉及一种稀土掺杂红光型荧光粉及其制备方法。
背景技术
稀土发光材料是制备大功率白光LED最主要的材料之一，而获得白光可通过近紫外LED发出近紫外线激发红绿蓝(RGB)三基色荧光粉来实现。在三基色荧光粉体系中，红粉荧光粉的用量占到60％～80％，对调制白光的色温和显色性等方面起到重要作用。目前，商品化红粉有Y2O3:Eu3+，而稀土元素钇价格昂贵，导致成本很高。所以，研发寻找其他新基质体系红粉成为研发热点。稀土硼酸盐系列荧光粉是20世纪90年代末，为了适应大屏幕高清晰彩色投影电视和计算机终端显示技术的发展，正在研究开发一类新型稀土荧光材料。由于以硼酸盐作为基质的材料具有很高的紫外线透明性及特殊的光学性，因此是一种很好的可用于发光的基质材料。制备稀土掺杂硼酸盐荧光粉的方法有高温固相反应、溶液-固相反应等。
韩国Woo-Seuk Song等人在杂志《Materials Chemistry and Physics》报道了在近紫外线激发下发黄光的Sr3B2O6:Eu2+荧光粉。在该论文中，以高纯的Sr(NO3)2、H3BO3、Eu(NO3)3为原料，先将原料溶解于去离子水中，再在100℃下干燥3天，然后将干燥所得产物研磨，在还原气氛(25％H2+75％N2)下在管式炉中以1000～1300℃温度下煅烧4h，即得到产物。
吉林大学Yuming Yang等人在《Current Applied Physics》上报道了可在近紫外线下激发发红光的SrAl2B2O7:Eu3+荧光粉。在该论文里，以Sr(NO3)2、H3BO3、Al(NO3)3·9H2O及纯度99.99％Eu2O3为原料，开始将原料溶解于硝酸中，然后将溶液蒸发干燥，所得物在550℃热处理，又将所得粉末研磨后再在950℃空气中煅烧4h，即的产物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可在近紫外线下激发而发出红光，可作为三基色荧光粉中红粉材料的稀土掺杂红光型荧光粉及其制备方法。
所述稀土掺杂红光型荧光粉的原料组成为碳酸锶(SrCO3)、硼酸(H3BO3)、氧化铕(Eu2O3)，其组合配比符合通式Sr3-xB2O6:xEu3+(0.01≤x≤0.1)。
所述稀土掺杂红光型荧光粉的制备方法包括以下步骤：
1)按组合配比通式Sr3-xB2O6:xEu3+(0.01≤x≤0.1)，将碳酸锶、硼酸和氧化铕混合，研磨，过筛后得到的细粉烘干；
在步骤1)中，所述碳酸锶(SrCO3)最好采用分析纯(AR)的碳酸锶，所述硼酸(H3BO3)最好采用分析纯(AR)的硼酸，所述氧化铕(Eu2O3)最好采用4N氧化铕；所述烘干可采用红外线快速干燥器烘干，所述烘干的温度可为80～110℃，所述烘干的时间可为1～1.5h，所述细粉的粒度可为50～80μm。
2)将烘干后所得的细粉煅烧后冷却降温；
在步骤2)中，所述煅烧的方法可为：将烘干后所得的细粉置于小坩埚中，再将小坩埚放入大坩埚中，并用小坩埚盖住，然后用大坩埚盖将大坩埚盖住，并将大坩埚放入电炉的加热区中央处，关闭电炉炉腔；开启电炉进行加热升温，加热至300～500℃，恒温保温1～3h，然后再加热升温至900～1300℃，又恒温保温煅烧1～6h；冷却降温，待电炉-温度降至200℃时，关闭电炉电源，产物随炉自然冷却至室温，收集产物。
3)将收集产物研磨，过筛，制得稀土掺杂红光型荧光粉。
在步骤3)中，所述研磨可在玛瑙研钵中用玛瑙研棒进行研磨；所述过筛的粒度可为10～20μm。
所述稀土掺杂红光型荧光粉的制备是在无水状态下进行的，所述稀土掺杂红光型荧光粉的制备是在箱式高温节能电炉中煅烧形成的，并以乙炔黑粉末来提供还原气氛，先加热至300～500℃，恒温保温1～3h，然后再加热升温至900～1300℃，又恒温保温煅烧1～6h；所述稀土掺杂红光型荧光粉的制备是在当电炉温度降至200℃左右时，再关闭电炉电源；
本发明是以碳酸锶、硼酸及氧化铕为原料，并用乙炔黑来提供还原气氛，在箱式电炉中高温合成一种可在近紫外线激发下发出红光的荧光粉，该制备方法使用设备少，工艺流程短，又不污染环境，可应用于三基色荧光粉中的红粉。
附图说明
图1为在不同温度煅烧下所得红光型荧光粉的XRD图谱。在图1中，横坐标为衍射角2theta(°)，纵坐标为衍射强度Intensity(a.u.)；曲线a为1100℃，曲线b为1200℃，曲线c为1300℃。
图2为红光型荧光粉激发和发射光谱图。在图2中，横坐标波长Wavelength(nm)，纵坐标为强度Intensity(a.u.)；曲线a为PL excitaoion，曲线b为PL emission。
具体实施方式
实施例1
按组合配比通式Sr3-xB2O6:xEu3+(0.01≤x≤0.1)，用电子天平称取碳酸锶4.3993±0.001g、硼酸1.2366±0.001g、氧化铕0.03519±0.001g；
将称取的碳酸锶、硼酸、氧化铕原料置于烧杯中进行充分混合，将混合均匀的原料置于玛瑙研钵中，并用玛瑙研钵棒将混合物进行充分研磨，并过筛得到细粉(粒度为50～80μm)；
将研磨、过筛后得到的细粉置于烧杯中，并放入红外线快速干燥器中烘干(100℃)，烘干时间为1h，原料细粉烘干后备用；
将烘干后所得的细粉置于15ml小型圆柱形氧化铝坩埚中，再将小坩埚放入500ml大型圆柱形氧化铝坩埚中，并用小氧化铝圆盖将小坩埚盖住，在大小坩埚之间放入足够多的乙炔黑粉末，再用大氧化铝圆盖将大坩埚盖住，并将大坩埚放入KSS-1700℃箱式高温节能电炉的加热区中央处；
关闭电炉炉腔，然后开启高温电炉进行加热升温，加热至300℃，恒温保温1h，然后再加热升温至1100℃，又恒温保温煅烧1h；
冷却降温，待电炉温度降至200℃左右时，关闭电炉电源，产物随炉自然冷却至室温，收集产物粉末；
将收集所得的产物粉末置于玛瑙研钵中，用玛瑙研棒进行研磨，并过筛(粒度为10～20μm)，反复研磨过筛，最终制备得红光型荧光粉粉末。
将所得的荧光粉末进行XRD衍射分析和荧光光谱分析，其结果如图1和2所示。
实施例2
与实施例1类似，其区别在于：
1)称取的原料：碳酸锶4.2812±0.001g、硼酸1.2366±0.001g、氧化铕0.1759±0.001g；
2)先在500℃条件下保温2h，再在1250℃温度下，恒温保温煅烧4h。
实施例3
与实施例1类似，其区别在于：
1)称取的原料：碳酸锶4.4141±0.001g、硼酸1.2366±0.001g、氧化铕0.01759±0.001g；
2)先在350℃条件下保温1h，再在1150℃温度下，恒温保温煅烧3h。
实施例4
与实施例1类似，其区别在于：先在300℃条件下保温3h，再在1300℃温度下，恒温保温煅烧5h。
实施例5
与实施例1类似，其区别在于：先在500℃条件下保温3h，再在1000℃温度下，恒温保温煅烧6h。
实施例6
与实施例1类似，其区别在于：先在300℃条件下保温3h，再在1200℃温度下，恒温保温煅烧4h。

Claims (8)

1.一种稀土掺杂红光型荧光粉，其特征在于其原料组成为碳酸锶、硼酸、氧化铕，其组合配比符合通式Sr3-xB2O6:xEu3+，其中0.01≤x≤0.1。
2.如权利要求1所述的一种稀土掺杂红光型荧光粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)按组合配比通式Sr3-xB2O6:xEu3+，其中0.01≤x≤0.1，将碳酸锶、硼酸和氧化铕混合，研磨，过筛后得到的细粉烘干；
2)将烘干后所得的细粉煅烧后冷却降温；
3)将收集产物研磨，过筛，制得稀土掺杂红光型荧光粉。
3.如权利要求2所述的一种稀土掺杂红光型荧光粉的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述碳酸锶采用分析纯的碳酸锶，所述硼酸采用分析纯的硼酸，所述氧化铕采用4N氧化铕。
4.如权利要求2所述的一种稀土掺杂红光型荧光粉的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述烘干采用红外线快速干燥器烘干，所述烘干的温度为80～110℃，所述烘干的时间为1～1.5h。
5.如权利要求2所述的一种稀土掺杂红光型荧光粉的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述细粉的粒度为50～80μm。
6.如权利要求2所述的一种稀土掺杂红光型荧光粉的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述煅烧的方法为：将烘干后所得的细粉置于小坩埚中，再将小坩埚放入大坩埚中，并用小坩埚盖住，然后用大坩埚盖将大坩埚盖住，并将大坩埚放入电炉的加热区中央处，关闭电炉炉腔；开启电炉进行加热升温，加热至300～500℃，恒温保温1～3h，然后再加热升温至900～1300℃，又恒温保温煅烧1～6h；冷却降温，待电炉温度降至200℃时，关闭电炉电源，产物随炉自然冷却至室温，收集产物。
7.如权利要求2所述的一种稀土掺杂红光型荧光粉的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述研磨是在玛瑙研钵中用玛瑙研棒进行研磨。
8.如权利要求2所述的一种稀土掺杂红光型荧光粉的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述过筛的粒度为10～20μm。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105950141A (zh) * 2016-05-13 2016-09-21 湖州师范学院 一种氮硼化物荧光粉材料的制备方法
CN106753347A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 厦门大学 一种近紫外激发的红色荧光粉及其制备方法
CN106753364A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 厦门大学 铕掺杂的硼酸盐红色荧光粉及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1289454A (zh) * 1998-09-28 2001-03-28 皇家菲利浦电子有限公司 照明系统
EP1354929A2 (en) * 2002-04-15 2003-10-22 Sumitomo Chemical Company, Limited A phoshor for white led and a white led

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1289454A (zh) * 1998-09-28 2001-03-28 皇家菲利浦电子有限公司 照明系统
EP1354929A2 (en) * 2002-04-15 2003-10-22 Sumitomo Chemical Company, Limited A phoshor for white led and a white led

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WOO-SEUK SONG， ET AL.,: "Yellow-emitting phosphor of Sr3B2O6：Eu2+ for application to white light-emitting diodes", 《MATERIALS CHEMISTRY AND PHYSICS》 *
王海英等: "Eu3+掺杂的硼酸鳃系列荧光体的合成及其发光性能", 《无机材料学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105950141A (zh) * 2016-05-13 2016-09-21 湖州师范学院 一种氮硼化物荧光粉材料的制备方法
CN105950141B (zh) * 2016-05-13 2019-01-25 湖州师范学院 一种氮硼化物荧光粉材料的制备方法
CN106753347A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 厦门大学 一种近紫外激发的红色荧光粉及其制备方法
CN106753364A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 厦门大学 铕掺杂的硼酸盐红色荧光粉及其制备方法

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