CN102417815A - 一种稀土钨酸盐荧光粉基质及其制备方法和应用 - Google Patents

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徐君
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Abstract

本发明公开了一种稀土钨酸盐荧光粉基质及其制备方法和应用，按照1∶1的摩尔比称取WO3和Y2O3，再按照WO3∶NaCl为1∶0.03～0.07的摩尔比称取NaCl作为矿化剂，先分别研磨再混合研磨，然后在650～750℃下空气气氛中反应5～12小时，研磨、洗涤除去矿化剂氯化钠，即得荧光基质材料Y2WO6。向该荧光基质材料中掺三价铕离子，可得到显示出红色的光致发光荧光特性的Y2WO6:Eu3+，可应用于各种显示装置中，还可以在太阳能的利用中作为一种转光材料，将太阳紫外光和蓝光转换为更多的植物生长发育所需的红光。

Description

一种稀土钨酸盐荧光粉基质及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于稀土荧光材料领域，具体涉及一种高效稀土钨酸盐荧光粉基质及其制备方法和应用。
背景技术
发光材料一般都由基质和激活剂组成，基质是发光材料的主要组成部分。在许多发光材料中，基质材料的晶体场对激活离子的发光有很大的影响。硅酸盐、铝酸盐氧化物等基质材料的制备过程普遍存在合成温度高、相纯度不高、结构不确定、热稳定性或化学稳定性差、容易吸潮而使性能劣化等缺点。近年来，稀土掺杂的钒酸盐、钼酸盐和钨酸盐等固体材料作为荧光基质材料所表现出的长波激发性能和极佳的热稳定性能逐渐受到注意。
然而，稀土钨酸盐化合物作为荧光材料的研究刚刚起步，许多稀土钨酸盐由于纯相难以以一种简单的方式获得，因而造成以稀土钨酸盐为基质的荧光材料制备成本较高，从而影响其推广应用。
发明内容
本发明旨在针对上述现有技术中的不足，提出一种稀土钨酸盐荧光粉基质及其制备方法，采用中温固相反应法，在矿化剂存在的条件下简单高效地制备一种高效稀土钨酸盐荧光粉基质材料。
本发明还提供了用上述稀土钨酸盐荧光粉基质制备的荧光材料及制备方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种稀土钨酸盐荧光粉基质的制备方法，具体步骤如下：
按照1∶1∶0.03～0.07的摩尔比称取WO3、Y2O3和NaCl，NaCl作为矿化剂，分别研磨5～10min，再混合研磨5～10min以保证充分混合，然后在650～750℃下空气气氛中反应5～12小时，研磨、洗涤除去矿化剂NaCl，即得白色粉末状荧光粉基质材料Y2WO6。
上述技术方案中，一个优选实施方式为WO3∶Y2O3∶NaCl的摩尔比为1∶1∶0.05。
按照上述方案，使Eu3+进入Y2WO6晶格内部，可制得一种结构全新的、纯度高、光效好、粒径微细、化学与光学性能稳定、能被紫外光和蓝色可见光同时激发的高效稀土纳米荧光粉，该荧光粉能够表现出高效的长波长激发特性。
通过上述技术方案，本发明提供了一种纯相微晶的新型稀土钨酸盐Y2WO6荧光基质的其制备方法，通过使用矿化剂，简便温和地制备该荧光基质材料，以该材料为基质可以制得显示出红色的光致发光荧光特性的Y2WO6:Eu3+，用于各种显像装置，并可以在太阳能的利用中作为一种转光材料，将太阳紫外光和蓝光转换为更多的植物生长发育所需的红光，使阳光得以被农作物更充分地利用。
附图说明
图1是本发明所制得的Y2WO6和以其制得的Y2WO6:Eu3+荧光粉的XRD谱图。
图2是上述Y2WO6:Eu3+激发和发射光谱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式进一步阐述本发明的技术要点。
实施例1：
按照化学计量比称量1mol WO3，1mol Y2O3和0.03molNaCl，分别研磨5min后，混合研磨10min以保证充分混合，放入马弗炉，在空气气氛中，650℃下反应12小时，研磨、洗涤除去矿化剂NaCl，得白色粉末状稀土钨酸盐荧光粉基质Y2WO6。
实施例2：
按照化学计量比称量1mol WO3，1mol Y2O3和0.05molNaCl，分别研磨8min后，混合研磨8min以保证充分混合，放入马弗炉，在空气气氛中，700℃下反应8小时，研磨、洗涤除去矿化剂NaCl，得白色粉末状稀土钨酸盐荧光粉基质Y2WO6。
实施例3：
按照化学计量比称量1mol WO3，1mol Y2O3和0.07molNaCl，分别研磨10min后，混合研磨5min以保证充分混合，放入马弗炉，在空气气氛中，750℃下反应5小时，研磨、洗涤除去矿化剂NaCl，得白色粉末状稀土钨酸盐荧光粉基质Y2WO6。
实施例4：
称取1mol实施例1制得的Y2WO6和0.05molEu2O3，分别研磨5min后，混合研磨10min以保证充分混合，放入马弗炉，在空气气氛中，750℃下反应10小时，得微粉红色粉末状荧光材料Y2WO6:Eu3+。
以实施例2和实施例3制得的Y2WO6代替上述实施例1制得的Y2WO6，所得结果与实施例4结果一致。
图1为本发明荧光基质材料Y2WO6及以该基质制得的Y2WO6:Eu3+荧光粉的X射线衍射图，二者结构完全一致，未见Eu3+的衍射峰，表明其完全掺入到基质的晶格中。
图2是上述Y2WO6:Eu3+的激发和发射光谱，显示Y2WO6:Eu3+可以被多波长紫外和可见光高效激发：在293纳米波长激发下，表现出最高的荧光效率，同时在395和466纳米的波长激发下，也表现出较高的荧光效率；其发射光谱则显示出强的红色发光的荧光特性。

Claims (4)

1.一种稀土钨酸盐荧光粉基质的制备方法，其特征在于，步骤包括：按照1∶1∶0.03～0.07的摩尔比称取WO3、Y2O3和NaCl，NaCl作为矿化剂，分别研磨5～10min，再混合研磨5～10min以保证充分混合，然后在650～750℃下空气气氛中反应5～12小时，研磨、洗涤除去矿化剂NaCl，即得白色粉末状荧光粉基质材料Y2WO6。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，WO3∶NaCl的摩尔比为1∶0.05。
3.一种稀土钨酸盐荧光粉基质，其特征在于，根据权利要求1或2所述的方法制备。
4.权利要求3所述的稀土钨酸盐荧光粉基质，用于制备稀土纳米荧光粉。
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