CN103275715B - 一种稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉的制备方法 - Google Patents

一种稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉的制备方法 Download PDF

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一种稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉的制备方法,涉及一种荧光粉的制备方法，将硝酸镧或硝酸钇或硝酸钆和硝酸铕与硬脂酸反应生成稀土离子的硬脂酸盐，然后加入稀土硬脂酸盐前躯体，搅拌溶解得到稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液；钼酸钠溶解在水中，然后缓慢滴加四辛基溴化铵的异丙醇溶液搅拌；将稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液与钼酸钠的异丙醇溶液混合，转入反应釜中，密闭，冷却到室温后加入过量乙醇，离心分离收集离心管底部的产物，并用乙醇、正己烷、水洗涤，干燥后即可。该方法能有效控制钼酸盐基质红色荧光粉的形貌和粒径，可以制备出均一球形，颗粒小且均匀，达到纳米级，分散性好，发光强度大，满足白光LED用红色荧光粉的需要。

Description

一种稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉的制备方法
技术领域
本发明涉及一种荧光粉的制备方法，特别是涉及一种稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉的制备方法。
背景技术
白光LED具有节能、体积小、寿命长、无污染的优点，已成为一种新型的固态照明光源。实现白光LED最理想的方式是将近紫外LED芯片与可被近紫外光有效激发而发射红、绿、蓝三基色发光体有机结合组成白光LED。但是，目前应用于白光LED的红色荧光粉Y2O2S:Eu3+的发射效率比较低，无法满足高性能器件的需要，且硫化物基质不稳定。因此有必要开发能够被近紫外光有效激发的新型红色荧光粉。
    钼酸盐化学性质稳定，在近紫外区有宽而强的电荷转移吸收带，掺杂铕离子后在近紫外光激发下可产生高效的红色发光。通常，钼酸盐基质的红色荧光粉是在1200℃的高温下通过高温固相反应灼烧而成。煅烧条件下荧光粉晶粒的生长很难控制，颗粒之间团聚严重，研磨处理会破坏材料的晶格结构，导致荧光粉的发光强度降低。高性能和高发光效率的LED器件，需要荧光粉具有颗粒小，粒径分布均匀，无团聚等特点。溶剂热体系有利于生成具有晶型完美、规则取向的晶体材料，合成出的粉体分散性好，粒径分布窄，当在溶剂热体系中辅助以高分子、表面活性剂等手段，对材料的形貌具有有效的控制作用。目前，还没有关于纳米级钼酸盐基质红色荧光粉溶剂热合成的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉的制备方法。该方法能有效控制钼酸盐基质红色荧光粉的形貌和粒径，可以制备出均一球形，颗粒小且均匀，达到纳米级，分散性好，发光强度大，满足白光LED用红色荧光粉的需要。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉的制备方法，所述方法包括以下过程：   
(1) 将硝酸镧（La(NO3)3·6H2O）或硝酸钇（Y(NO3)3·6H2O）或硝酸钆（Gd(NO3)3·6H2O）和硝酸铕（Eu(NO3)3·6H2O）与硬脂酸反应生成稀土离子的硬脂酸盐，得到稀土硬脂酸盐前驱体；
(2) 体积比为1:1的油酸和油胺搅拌溶于异丙醇溶剂中，然后加入稀土硬脂酸盐前驱体，搅拌溶解得到稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液；
(3) 钼酸钠溶解在水中，然后缓慢滴加四辛基溴化铵的异丙醇溶液，四辛基溴化铵与钼酸钠的物质的量的比为1:1~1:3，搅拌反应10分钟，得到钼酸钠的异丙醇溶液；
(4)将稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液与钼酸钠的异丙醇溶液混合，转入反应釜中，密闭，在140℃ ~ 180℃溶剂热处理8 ~ 12小时，自然冷却到室温后加入过量乙醇，离心分离收集离心管底部的产物，并用乙醇、正己烷、水洗涤，干燥后即得稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉，该荧光粉表示为Ln2(MoO4)3:Eu3+，Ln=La3+或Y3+或Gd3+。
所述的一种稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉的制备方法，所述前驱体中铕离子占总稀土离子的摩尔分数为1% ~ 20%。
本发明的优点与效果是：
1.所制备的粉体的粒度可以达到纳米级，颗粒小且均匀，分散性好，无团聚；
2.合成温度低，由通常的1200℃降低达到140℃ ~ 180℃；
3.该方法可操作性强，重现性好，所得产品的质量稳定。
附图说明
图1是实施例1制备的钼酸镧掺铕红色纳米荧光粉的X射线衍射图； 
图2是实施例1制备的钼酸镧掺铕红色纳米荧光粉的透射电镜图；
图3实施例1制备的钼酸镧掺铕红色纳米荧光粉的激发和发射光谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
(1) 将硝酸镧和硝酸铕与硬脂酸反应生成稀土离子的硬脂酸盐前驱体，前驱体中铕离子占总稀土离子的摩尔分数为10%；
(2) 2毫升的油酸和2毫升的油胺搅拌溶于异丙醇溶剂中，然后加入总摩尔数为0.50毫摩尔的稀土硬脂酸盐前躯体，搅拌溶解得到稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液；
(3) 0.75毫摩尔的钼酸钠溶解在水中，然后缓慢滴加到溶有1.5毫摩尔四辛基溴化铵的异丙醇溶液中，搅拌反应10分钟，得到钼酸钠的异丙醇溶液；
(4)将稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液与钼酸钠的异丙醇溶液混合，转入反应釜中，密闭，在140℃溶剂热处理8小时，自然冷却到室温后加入过量乙醇，离心分离收集离心管底部的产物，并用乙醇、正己烷、水洗涤，干燥后即得La2(MoO4)3:Eu3+红色纳米荧光粉。
图1为本实施例制备的La2(MoO4)3:Eu3+红色纳米荧光粉的X射线衍射图谱，所有的衍射峰与钼酸镧的标准图谱（PDF45-0407）完全吻合，图中无杂质峰。图2为其透射电镜照片，制备的La2(MoO4)3:Eu3+为球形颗粒，分散性好，颗粒直径30 ~ 40纳米。图3为La2(MoO4)3:Eu3+纳米粒子的激发（a）和发射(b)光谱图，391纳米处有强的Eu3+离子的4f-4f激发跃迁，在391纳米近紫外光激发下，主发射峰为613.5纳米的红光发射，此发射峰为铕离子的特征跃迁发射。
实施例2：
(1) 将硝酸镧和硝酸铕与硬脂酸反应生成稀土离子的硬脂酸盐前驱体，前驱体中铕离子占总稀土离子的摩尔分数为10%；
(2) 2毫升的油酸和2毫升的油胺搅拌溶于异丙醇溶剂中，然后加入总摩尔数为0.50毫摩尔的稀土硬脂酸盐前躯体，搅拌溶解得到稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液；
(3) 0.75毫摩尔的钼酸钠溶解在水中，然后缓慢滴加到溶有1.5毫摩尔四辛基溴化铵的异丙醇溶液中，搅拌反应10分钟，得到钼酸钠的异丙醇溶液；
    (4)将稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液与钼酸钠的异丙醇溶液混合，转入反应釜中，密闭，在140℃溶剂热处理12小时，自然冷却到室温后加入过量乙醇，离心分离收集离心管底部的产物，并用乙醇、正己烷、水洗涤，干燥后即得La2(MoO4)3:Eu3+红色纳米荧光粉。
    实施例3：
(1) 将硝酸钇和硝酸铕与硬脂酸反应生成稀土离子的硬脂酸盐前驱体，前驱体中铕离子占总稀土离子的摩尔分数为5%；
(2) 2毫升的油酸和2毫升的油胺搅拌溶于异丙醇溶剂中，然后加入总摩尔数为1.0毫摩尔的稀土硬脂酸盐前躯体，搅拌溶解得到稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液；
(3) 0.75毫摩尔的钼酸钠溶解在水中，然后缓慢滴加到溶有1.5毫摩尔四辛基溴化铵的异丙醇溶液中，搅拌反应10分钟，得到钼酸钠的异丙醇溶液；
(4)将稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液与钼酸钠的异丙醇溶液混合，转入反应釜中，密闭，在180℃溶剂热处理8小时，自然冷却到室温后加入过量乙醇，离心分离收集离心管底部的产物，并用乙醇、正己烷、水洗涤，干燥后即得Y2(MoO4)3:Eu3+红色纳米荧光粉。
实施例4：
(1) 将硝酸钆和硝酸铕与硬脂酸反应生成稀土离子的硬脂酸盐前驱体，前驱体中铕离子占总稀土离子的摩尔分数为5%；
(2) 3毫升的油酸和3毫升的油胺搅拌溶于异丙醇溶剂中，然后加入总摩尔数为0.50毫摩尔的稀土硬脂酸盐前躯体，搅拌溶解得到稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液；
(3) 0.75毫摩尔的钼酸钠溶解在水中，然后缓慢滴加到溶有2.25毫摩尔四辛基溴化铵的异丙醇溶液中，搅拌反应10分钟，得到钼酸钠的异丙醇溶液；
(4)将稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液与钼酸钠的异丙醇溶液混合，转入反应釜中，密闭，在140℃溶剂热处理8小时，自然冷却到室温后加入过量乙醇，离心分离收集离心管底部的产物，并用乙醇、正己烷、水洗涤，干燥后即得Gd2(MoO4)3:Eu3+红色纳米荧光粉。

Claims (2)

1.一种稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：
    (1) 将硝酸镧（La(NO3)3·6H2O）或硝酸钇（Y(NO3)3·6H2O）或硝酸钆（Gd(NO3)3·6H2O）和硝酸铕（Eu(NO3)3·6H2O）与硬脂酸反应生成稀土离子的硬脂酸盐，得到稀土硬脂酸盐前驱体；
(2) 体积比为1:1的油酸和油胺搅拌溶于异丙醇溶剂中，然后加入稀土硬脂酸盐前驱体，搅拌溶解得到稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液；
(3) 钼酸钠溶解在水中，然后缓慢滴加四辛基溴化铵的异丙醇溶液，四辛基溴化铵与钼酸钠的物质的量的比为1:1~1:3，搅拌反应10分钟，得到钼酸钠的异丙醇溶液；
(4)将稀土硬脂酸盐前驱体的异丙醇溶液与钼酸钠的异丙醇溶液混合，转入反应釜中，密闭，在140℃ ~ 180℃溶剂热处理8 ~ 12小时，自然冷却到室温后加入过量乙醇，离心分离收集离心管底部的产物，并用乙醇、正己烷、水洗涤，干燥后即得稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉，该荧光粉表示为Ln2(MoO4)3:Eu3+，Ln=La3+或Y3+或Gd3+。
2.根据权利要求1所述的一种稀土钼酸盐基质红色纳米荧光粉的制备方法，其特征在于，所述前驱体中铕离子占总稀土离子的摩尔分数为1% ~ 20%。
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