CN103275717A - 一种稀土光转换荧光粉及其制备方法 - Google Patents

一种稀土光转换荧光粉及其制备方法 Download PDF

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李烨
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Abstract

本发明公开了一种稀土光转换荧光粉及其制备方法。其基本化学组成通式为：aA2O•bBO•cSiO2•dEu2O3•eEr2O3，其中A为Li、Na、K中的一种或多种，B为Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或多种，所述的a、b、c、d和e为摩尔数，且所述的0.8≤a≤1.2，0.9≤b+2d+2e≤1.1，0.9≤c≤1.1，0.0001≤d≤0.1，0.0001≤e≤0.15，并公开了其制备方法。本发明公开的稀土光转换材料在250-650nm波长范围内具有强吸收，其红外发射主峰位于1538nm，具有紫外至可见光区广范围激发和强近红外发射等优点，可作为潜在应用于锗基太阳能电池的光转换材料。

Description

一种稀土光转换荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及潜在应用于锗基太阳能电池的光转换材料领域，更具体地，涉及一种可被紫外至可见光区的宽波段激发和强近红外发射的Eu、Er共掺杂的硅酸盐光转换材料及其制备方法。
背景技术
近些年来，能源需求日益增长，而石化能源资源日渐减少，使得人们逐渐将目光转向可再生能源供应技术。太阳能具有清洁环保、无污染、用之不尽取之不竭、可持续再生等优点，是替代传统能源的潜在新型清洁能源，所以太阳能光电转换技术便是解决能源问题的一种重要途径。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。目前的太阳能电池由很多种，其中硅系太阳能电池是目前应用最多的，但存在太阳能利用效率低下的问题（约15%）。相比之下锗基太阳能电池因其高效率（约30%）、高电压和高温特性好等优点，被广泛应用于空间卫星太阳能电池、国防边远山区雷达站、微波通讯站等，在未来光伏发电领域具有现实而广阔的应用潜力。
锗基太阳能电池对太阳能最有效的吸收位置为其带隙(λ=1500nm)附近，而太阳能光谱能量主要集中在可见光区，两者之间存在严重的光谱能量不匹配，最终导致锗基太阳能电池光电转换效率不够高的问题。将可见光转化为能被太阳能电池高效吸收的1500nm的红外光的光，这种光谱调整是提高太阳能电池效率的一个有效途径。
研究较多的稀土近红外光转换材料主要是用在硅基太阳能电池上的Yb3+离子掺杂的荧光粉，但由于锗和硅的半导体带隙不同，导致Yb3+离子1000nm的红外发光与锗的吸收并不匹配。而Er3+离子在约1500nm处有强的近红外发射，恰能够被锗基太阳能电池所有效吸收，同时在可见光区有不连续的吸收峰，是一种与锗基太阳能电池的吸收区很好匹配的发光离子。同时，我们通过设计Eu2+离子到Er3+离子的能量传递，加强了本发明材料对250-550nm范围可见光的连续宽带吸收，并将其转化为与锗基太阳能电池相匹配的1500nm的红外光，是一种潜在的提高锗基太阳能电池效率的光转换材料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种可被250－650nm的紫外至可见光更有效激发且具有更强近红外发射等优点的锗基太阳能电池用硅酸盐稀土光转换材料。
根据以上目的，本发明提供一种稀土光转换荧光粉，其特征为化学组成通式是：aA2O•bBO•cSiO2•dEu2O3•eEr2O3，其中A为Li、Na、K中的一种或多种，B为Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或多种，所述的a、b、c、d和e为摩尔数，且所述的0.8≤a≤1.2，0.9≤b+2d+2e≤1.1，0.9≤c≤1.1，0.0001≤d≤0.1，0.0001≤e≤0.15，优选0.95≤a≤1.1，0.95≤b+2d+2e≤1.05，0.95≤c≤1.05，0.001≤d≤0.05，0.01≤e≤0.1。
所述的纯Li或者Li与Na和/或K的混合，B为纯Sr或者Sr与Mg、Ca和/或Ba的混合。
本发明另一发明目的为提供一种获得如权利要求1所述的稀土光转换荧光粉的制备方法，按照化学组成通式aA2O•bBO•cSiO2•dEu2O3•eEr2O3，称取各元素离子的氧化物或相应盐类为原料，研磨并混合均匀后，在还原性气氛下600～900℃烧结5～10小时，自然冷却至室温后粉碎研磨即为产品。
所述还原性气氛为炭、一氧化碳气体（CO）、纯H2气、或N2和H2的混合气。
所述的原料按物质的量之比为A：B：Si：Eu：Er=2a~2.4a:b:c:2d:2e，优选所述的原料的物质的量之比为A：B：Si：Eu：Er=2.1a~2.3a:b:c:2d:2e。本发明的荧光粉在组分A2O的配过量，目标产物更利于形成。
本发明的优点在于：
1、本发明的稀土光转换材料具有非常宽的激发光谱，在紫外至可见光区（250nm~650nm）范围均具有强的吸收，可更有效吸收太阳光能。
2、本发明的稀土光转换材料具有较强的近红外光发射，其发射主峰位于1450nm~1650nm，其能量与锗的禁带宽度完美相匹配，可有效提高锗基太阳能电池的光电转换效率，是潜在的锗基太阳能电池用稀土光转换材料。
3、本发明的荧光粉结构稳定、制备方法简单、易于操作。
附图说明
图1为实施例2中：1.05Li2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的室温近红外光激发和发射光谱图；
图2为实施例6中：0.95Li2O•0.10Na2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的室温近红外光激发和发射光谱图；
图3为实施例10中：0.95Li2O•0.10K2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的室温近红外光激发和发射光谱图；
图4为实施例14中：1.05Li2O•0.91SrO•0.05MgO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的室温近红外光激发和发射光谱图；
图5为实施例18中：1.05Li2O•0.91SrO•0.05CaO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的室温近红外光激发和发射光谱图；
图6为实施例22中：1.05Li2O•0.91SrO•0.05BaO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的室温近红外光激发和发射光谱图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但具体实施例并不对本发明作任何限定。
实施例1：0.95Li2O•0.8978SrO•0.98SiO2•0.0001Eu2O3•0.001Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.0529g，氧化锶（SrO）1.3954g，二氧化硅（SiO2）0.8832g，氧化铕（Eu2O3）0.0005g，氧化铒（Er2O3）0.0057g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在一氧化碳（CO）气氛下600℃烧结10小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例2：1.05Li2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.1638g，碳酸锶（SrCO3）2.1258g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0264g，氧化铒（Er2O3）0.0861g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光，激发及发射光谱见图1。
实施例3：1.16Li2O•0.86SrO•1.04SiO2•0.02Eu2O3•0.05Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.2857g，碳酸锶（SrCO3）1.9044g，二氧化硅（SiO2）0.9373g，氧化铕（Eu2O3）0.1056g，氧化铒（Er2O3）0.2869g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下800℃烧结5.5小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例4：1.20Li2O•0.66SrO•SiO2•0.06Eu2O3•0.12Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取氧化锂（Li2O）0.5378g，碳酸锶（SrCO3）1.4615g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.3167g，氧化铒（Er2O3）0.6885g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在炭还原下900℃烧结5小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例5：0.80Li2O•0.05Na2O•0.92SrO•SiO2•0.03Eu2O3•0.01Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）0.8867g，碳酸钠（Na2CO3）0.0795g，碳酸锶（SrCO3）2.0373g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.1584g，氧化铒（Er2O3）0.0574g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在纯H2气气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例6： 0.95Li2O•0.10Na2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.0529g，碳酸钠（Na2CO3）0.1590g，碳酸锶（SrCO3）2.1258g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0264g，氧化铒（Er2O3）0.0861g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm ~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光，激发及发射光谱见图2。在395nm激发下，该样品与实施例2中的1.05Li2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3光转换材料相比，红外发射强度是实施例2样品强度的144%。
实施例7：0.95Li2O•0.16Na2O•SrO•1.06SiO2•0.01Eu2O3•0.01Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.0529g，草酸钠（Na2C2O4）0.3216，碳酸锶（SrCO3）2.2144g，二氧化硅（SiO2）0.9553g，氧化铕（Eu2O3）0.0528g，氧化铒（Er2O3）0.0574g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下800℃烧结5小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例8：0.98Li2O•0.22Na2O•0.98SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.005Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.0862g，碳酸钠（Na2CO3）0.3498g，碳酸锶（SrCO3）2.1701g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0264g，氧化铒（Er2O3）0.0287g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例9：0.78Li2O•0.02K2O•SrO•SiO2•0.0001Eu2O3•0.0001Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取草酸锂（Li2C2O4）1.1922g，碳酸钾（K2CO3）0.0415g，碳酸锶（SrCO3）2.2144g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0005g，氧化铒（Er2O3）0.0006g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在CO气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例10： 0.95Li2O•0.10K2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.0529g，碳酸钾（K2CO3）0.2073g，碳酸锶（SrCO3）2.1258g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0264g，氧化铒（Er2O3）0.0861g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光，激发及发射光谱见图3。在395nm激发下，该样品与实施例2中的1.05Li2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3光转换材料相比，红外发射强度是实施例2样品强度的153%。
实施例11：1.00Li2O•0.20K2O•0.94SrO•0.96SiO2•0.05Eu2O3•0.03Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.1083g，碳酸钾（K2CO3）0.4146g，碳酸锶（SrCO3）2.0816g，二氧化硅（SiO2）0.8652g，氧化铕（Eu2O3）0.2639g，硝酸铒（Er(NO3)3·5H2O）0.1995g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在纯H2气气氛下650℃烧结8小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例12：0.99Li2O•0.08K2O•0.60SrO•1.1SiO2•0.10Eu2O3•0.15Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.0973g，碳酸钾（K2CO3）0.1658g，碳酸锶（SrCO3）1.3287g，二氧化硅（SiO2）0.9914g，氧化铕（Eu2O3）0.5279g，氧化铒（Er2O3）0.8607g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例13：0.98Li2O•0.60SrO•0.03MgO•SiO2•0.10Eu2O3•0.10Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取氧化锂（Li2O）0.4393g，碳酸锶（SrCO3）1.3287g，碱式碳酸镁（Mg(OH)2•4MgCO3•6H2O）0.0453g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.5279g，氧化铒（Er2O3）0.5738g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例14： 1.05Li2O•0.91SrO•0.05MgO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.1638g，碳酸锶（SrCO3）2.0151g，碱式碳酸镁（Mg(OH)2•4MgCO3•6H2O）0.0756g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0264g，氧化铒（Er2O3）0.0861g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光，激发及发射光谱见图4。在395nm激发下，该样品与实施例2中的1.05Li2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3光转换材料相比，红外发射强度是实施例2样品强度的108%。
实施例15：1.12Li2O•0.907SrO•0.10MgO•SiO2•0.0015Eu2O3•0.02Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.2414g，碳酸锶（SrCO3）2.0085g，碱式碳酸镁（Mg(OH)2•4MgCO3•6H2O）0.1511g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0079g，氧化铒（Er2O3）0.1148g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在一氧化碳（CO）气氛下770℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例16：1.18Li2O•0.78SrO•0.20MgO•0.97SiO2•0.005Eu2O3•0.03Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取草酸锂（Li2C2O4）1.8036g，碳酸锶（SrCO3）1.7273g，碱式碳酸镁（Mg(OH)2•4MgCO3•6H2O）0.3022g，二氧化硅（SiO2）0.8742g，硝酸铕（Eu(NO3)3·6H2O）0.0335g，氧化铒（Er2O3）0.1721g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例17：1.02Li2O•0.93SrO•0.01CaO•SiO2•0.02Eu2O3•0.01Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.1305g，碳酸锶（SrCO3）2.0594g，碳酸钙（CaCO3）0.0150g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.1056g，氧化铒（Er2O3）0.0574g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例18： 1.05Li2O•0.91SrO•0.05CaO•SiO2•0.05Eu2O3•0.05Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.1638g，碳酸锶（SrCO3）2.0151g，碳酸钙（CaCO3）0.0751g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.2639g，氧化铒（Er2O3）0.2869g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光，激发及发射光谱见图5。在395nm激发下，该样品与实施例2中的1.05Li2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3光转换材料相比，红外发射强度是实施例2样品强度的92%。
实施例19：1.10Li2O•0.70SrO•0.06CaO•1.02SiO2•0.07Eu2O3•0.09Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.2192g，碳酸锶（SrCO3）1.5501g，氧化钙（CaO）0.0505g，二氧化硅（SiO2）0.9193g，氧化铕（Eu2O3）0.3695g，氧化铒（Er2O3）0.5164g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下790℃烧结6.5小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例20：1.16Li2O•0.76SrO•0.10CaO•0.90SiO2•0.025Eu2O3•0.045Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.2857g，碳酸锶（SrCO3）1.6830g，碳酸钙（CaCO3）0.1501g，二氧化硅（SiO2）0.8111g，氧化铕（Eu2O3）0.1320g，氧化铒（Er2O3）0.2582g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例21：1.12Li2O•0.88SrO•0.02BaO•SiO2•0.015Eu2O3•0.035Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.2414g，碳酸锶（SrCO3）1.9487g，碳酸钡（BaCO3）0.0592g，一氧化硅（SiO）0.6613g，氧化铕（Eu2O3）0.0792g，氧化铒（Er2O3）0.2008g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在一氧化碳（CO）气氛下850℃烧结5小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例22： 1.05Li2O•0.91SrO•0.05BaO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.1638g，碳酸锶（SrCO3）2.0151g，碳酸钡（BaCO3）0.1480g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0264g，氧化铒（Er2O3）0.0861g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光，激发及发射光谱见图6。在395nm激发下，该样品与实施例2中的1.05Li2O•0.96SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.015Er2O3光转换材料相比，红外发射强度是实施例2样品强度的70%。
实施例23：Li2O•0.85SrO•0.07BaO•0.98SiO2•0.005Eu2O3•0.045Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取草酸锂（Li2C2O4）1.5285g，碳酸锶（SrCO3）1.8823g，氧化钡（BaO）0.1610g，二氧化硅（SiO2）0.8832g，氧化铕（Eu2O3）0.0264g，氧化铒（Er2O3）0.2582g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在炭还原下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例24：0.95Li2O•0.80SrO•0.15BaO•1.04SiO2•0.02Eu2O3•0.05Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.0529g，碳酸锶（SrCO3）1.7715g，碳酸钡（BaCO3）0.4440g，二氧化硅（SiO2）0.9373g，氧化铕（Eu2O3）0.1056g，氧化铒（Er2O3）0.2869g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在炭还原下780℃烧结6.5小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例25：0.98Li2O•0.05Na2O•0.02K2O•0.98SrO•SiO2•0.005Eu2O3•0.01Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.0862g，碳酸钠（Na2CO3）0.0795g，碳酸钾（K2CO3）0.0415g，碳酸锶（SrCO3）2.1701g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0264g，氧化铒（Er2O3）0.0574g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在一氧化碳（CO）气氛下780℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例26 1.08Li2O•0.83SrO•0.06MgO•0.05CaO•1.02SiO2•0.0001Eu2O3•0.0001Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.1970g，碳酸锶（SrCO3）1.8380g，碱式碳酸镁（Mg(OH)2•4MgCO3•6H2O）0.0907g，碳酸钙（CaCO3）0.0751g，二氧化硅（SiO2）0.9193g，氧化铕（Eu2O3）0.0005g，氧化铒（Er2O3）0.0006g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例27：
1.02Li2O•0.83SrO•0.03MgO•0.05CaO•0.03BaO•0.98SiO2•0.025Eu2O3•0.045Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取氧化锂（Li2O）0.4572g，碳酸锶（SrCO3）1.8380g，碱式碳酸镁（Mg(OH)2•4MgCO3•6H2O）0.0453g，碳酸钙（CaCO3）0.0751g，碳酸钡（BaCO3）0.0888g，二氧化硅（SiO2）0.8832g，氧化铕（Eu2O3）0.1320g，氧化铒（Er2O3）0.2582g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在N2和H2的混合气氛下800℃烧结5小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例28：0.96Li2O•0.04Na2O•0.932SrO•0.02MgO•0.01CaO•SiO2•0.007Eu2O3•0.012Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.0640g，碳酸钠（Na2CO3）0.0636g，碳酸锶（SrCO3）2.0639g，碱式碳酸镁（Mg(OH)2•4MgCO3•6H2O）0.0302g，碳酸钙（CaCO3）0.0150g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0370g，氧化铒（Er2O3）0.0689g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在炭还原下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例29：0.90Li2O•0.12K2O•0.9996SrO•0.06BaO•SiO2•0.0001Eu2O3•0.0001Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）0.9975g，碳酸钾（K2CO3）0.2488g，碳酸锶（SrCO3）2.2135g，碳酸钡（BaCO3）0.1776g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0005g，氧化铒（Er2O3）0.0006g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在纯H2气氛下750℃烧结6小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。
实施例30：0.96Li2O•0.06Na2O•0.03K2O•0.93SrO•0.03MgO•0.02CaO•0.01BaO•SiO2•0.005Eu2O3•0.01Er2O3稀土光转换材料的制备
分别称取碳酸锂（Li2CO3）1.0640g，碳酸钠（Na2CO3）0.0954g，碳酸钾（K2CO3）0.0622g，碳酸锶（SrCO3）2.0594g，碱式碳酸镁（Mg(OH)2•4MgCO3•6H2O）0.2267g，碳酸钙（CaCO3）0.0300g，碳酸钡（BaCO3）0.0296g，二氧化硅（SiO2）0.9013g，氧化铕（Eu2O3）0.0264g，氧化铒（Er2O3）0.0574g，将上述原料在玛瑙研钵中研磨混匀后，在一氧化碳（CO）氛下800℃烧结5.5小时，冷却至室温后取出并充分研磨即得到样品。在250nm~650nm的紫外光可见光激发下，能够发射峰值波长位于1450nm~1650nm的近红外光。

Claims (7)

1.一种稀土硅酸盐光转换荧光粉，其特征为化学组成通式是：aA2O•bBO•cSiO2•dEu2O3•eEr2O3，其中A为Li、Na、K中的一种或多种，B为Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或多种，所述的a、b、c、d和e为摩尔数，且所述的0.8≤a≤1.2，0.9≤b+2d+2e≤1.1，0.9≤c≤1.1，0.0001≤d≤0.1，0.0001≤e≤0.15。
2.根据权利要求1所述的稀土硅酸盐光转换荧光粉，其特征在于，所述的0.95≤a≤1.1，0.95≤b+2d+2e≤1.05，0.95≤c≤1.05，0.001≤d≤0.05，0.01≤e≤0.1。
3.根据权利要求1所述的稀土硅酸盐光转换荧光粉，其特征在于，所述的A为纯Li或者Li与Na和/或K的混合，B为纯Sr或者Sr与Mg、Ca和/或Ba的混合。
4.一种获得如权利要求1所述的稀土硅酸盐光转换荧光粉的制备方法，其特征在于按照化学组成通式aA2O•bBO•cSiO2•dEu2O3•eEr2O3，称取各元素的氧化物或相应盐类为原料，研磨并混合均匀后，在还原性气氛下600～900℃烧结5～10小时，自然冷却至室温后粉碎研磨即为产品。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述还原性气氛为炭、一氧化碳气体（CO）、纯H2气、或N2和H2的混合气。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的原料按物质的量之比为A：B：Si：Eu：Er=2a~2.4a:b:c:2d:2e。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的原料按物质的量之比为A：B：Si：Eu：Er=2.1a~2.3a:b:c:2d:2e。
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