CN103848409A - 一种磷酸钡钾化合物晶体和制备方法以及用途 - Google Patents

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赵丹
李飞飞
付利
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Abstract

本发明公开了一种磷酸钡钾化合物晶体，其化学式为K2Ba3(P2O7)2，属正交晶系，不具有对称中心，空间群为Pmn21，晶胞参数为a＝5.5827(6)，b＝9.4196(9)，，Z＝2，；采用高温熔融合成法制得。与现有技术相比，本发明的磷酸钡钾化合物晶体荧光光谱测试表明，当激发波长为256nm时，K2Ba3(P2O7)2发出一个长波段的绿色宽峰(330-500nm)，其最强峰位于362nm处；当激发波长为354nm时，K2Ba3(P2O7)2发出一个长波段的绿色宽峰(380-700nm)，其最强峰位于484nm处；本发明用于荧光光发光材料和器件。

Description

一种磷酸钡钾化合物晶体和制备方法以及用途
技术领域
本发明涉及无机发光材料技术领域，特别是一种磷酸钡钾化合物晶体和制备方法以及用途。
背景技术
随着科学技术的进步，人们对荧光的研究越来越多，荧光物质的应用范围越来越广。荧光物质除用作染料外，还在有机颜料、光学增白剂、光氧化剂、涂料、化学及生化分析、太阳能捕集器、防伪标记、药物示踪及激光等领域得到了更广泛的应用。如，作为环保光源的白光LED是人们关注的焦点，并且具有广阔的市场与潜在的照明应用前景。据预测，至2015年时，LED的光效可望达到150-200lm/W，其白光LED的工作电流便可达安培级。由此可见把白光LED开发成家用照明光源，将有望成为现实。
白光发光二极管(White-LED)具有节能、环保等优点，将取代白炽灯和日光灯成为照明市场的主导产品。目前，商用白光LED大部分采用光转换方式，由蓝光激发荧光粉发出黄光，经混合后形成白光，因而，荧光粉成为制备White-LED的关键问题之一，为探索成本低廉、无污染、易产业化的新型荧光材料。另一种产生白光的方法是采用具备不同波长(比如R、Y、G、B不同颜色)LED发出的离散色光混合出白光。还有就是采用同一基质直接激发发射宽谱带(跨白光区域400-700nm)的白光，如：钒酸镁。因此对具有荧光发射能力无机化合物的研究，特别是具有宽发射峰的无机合物的研究具有重要的科学意义和广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的是要提供一种磷酸钡钾化合物晶体和制备方法以及用途。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种磷酸钡钾化合物晶体，其化学式为K2Ba3(P2O7)2，属正交晶系，不具有对称中心，空间群为Pmn21，晶胞参数为a＝5.5827(6)，b＝9.4196(9)，
Figure BDA0000473889380000021
，Z＝2，
Figure BDA0000473889380000022
。
一种磷酸钡钾化合物晶体的制备方法，采用高温熔融合成法，以KPO3体系为助溶剂，按照KPO3：K2Ba3(P2O7)2＝4∶1的摩尔比将原料钾源物质、钡源物质、磷源物质混合并充分碾磨均匀，装入坩埚中压实置于马福炉，先在800-1000℃将反应物熔融再恒温24-72h，然后以5-10℃/h缓慢降温至500-700℃，最后降至室温制得。
与现有技术相比，本发明的磷酸钡钾化合物晶体荧光光谱测试表明，当激发波长为256nm时，K2Ba3(P2O7)2发出一个长波段的绿色宽峰(330-500nm)，其最强峰位于362nm处；当激发波长为354nm时，K2Ba3(P2O7)2发出一个长波段的绿色宽峰(380-700nm)，其最强峰位于484nm处；本发明用于荧光光发光材料和器件。
附图说明
图1为本发明的晶体的空间结构图；
图2为本发明的晶体纯相粉末图；
图3为本发明激发波长为256nm时的荧光发射光谱图；
图4为本发明激发波长为354nm时的荧光发射光谱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1所示的一种磷酸钡钾化合物晶体，其化学式为K2Ba3(P2O7)2，属正交晶系，不具有对称中心，空间群为Pmn21，晶胞参数为a＝5.5827(6)，b＝9.4196(9)，，Z＝2，
Figure BDA0000473889380000032
。
制备时，采用高温熔融合成法，以KPO3体系为助溶剂，按照KPO3：K2Ba3(P2O7)2＝4∶1的摩尔比将原料钾源物质、钡源物质、磷源物质混合并充分碾磨均匀，装入坩埚中压实置于马福炉，先在800-1000℃将反应物熔融再恒温24-72h，然后以5-10℃/h缓慢降温至500-700℃，最后降至室温制得磷酸钡钾化合物晶体；
再降温取出，研磨成粉末，通过对粉末进行X射线衍射，图2所示，证明粉末是纯相。
本发明作为荧光材料时，在荧光光谱仪上进行荧光发光性能测试，如图3和图4显示：图3中，激发波长为256nm时，K2Ba3(P2O7)2发出一个长波段的绿色宽峰(330-500nm)，其最强峰位于362nm处；图4中，激发波长为354nm时，K2Ba3(P2O7)2发出一个长波段的绿色宽峰(380-700nm)，其最强峰位于484nm处。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种磷酸钡钾化合物晶体，其特征在于：其化学式为K2Ba3(P2O7)2，属正交晶系，不具有对称中心，空间群为Pmn21，晶胞参数为a＝5.5827(6)，b＝9.4196(9)，，Z＝2，
Figure FDA0000473889370000012
。
2.一种权利要求1的磷酸钡钾化合物晶体的制备方法，其特征在于：采用高温熔融合成法，以KPO3体系为助溶剂，按照KPO3：K2Ba3(P2O7)2＝4∶1的摩尔比将原料钾源物质、钡源物质、磷源物质混合并充分碾磨均匀，装入坩埚中压实置于马福炉，先在800-1000℃将反应物熔融再恒温24-72h，然后以5-10℃/h缓慢降温至500-700℃，最后降至室温制得。
3.一种权利要求1的磷酸钡钾化合物晶体的用途，其特征在于：其作为荧光光发光材料和器件。
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