CN104263367A - 一种掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料及其合成方法 - Google Patents
一种掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料及其合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104263367A CN104263367A CN201410478268.6A CN201410478268A CN104263367A CN 104263367 A CN104263367 A CN 104263367A CN 201410478268 A CN201410478268 A CN 201410478268A CN 104263367 A CN104263367 A CN 104263367A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- aqueous solution
- mixed
- luminescent material
- 1mol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 72
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 35
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 26
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 26
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 5
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N sodium tungstate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][W]([O-])(=O)=O XMVONEAAOPAGAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 abstract 2
- 229910020350 Na2WO4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910021117 Sm(NO3)3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- GAGGCOKRLXYWIV-UHFFFAOYSA-N europium(III) nitrate Inorganic materials [Eu+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O GAGGCOKRLXYWIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 35
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 16
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11
- -1 rare earth ion Chemical class 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000001296 phosphorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N strontium nitrate Chemical compound [Sr+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000005976 Citrus sinensis Nutrition 0.000 description 1
- 240000002319 Citrus sinensis Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- RSEIMSPAXMNYFJ-UHFFFAOYSA-N europium(III) oxide Inorganic materials O=[Eu]O[Eu]=O RSEIMSPAXMNYFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
一种掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料及其合成方法,其化学组成为Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm3+;且x=0.5~2mol%,y=1mol%;按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液混合均匀,然后静置直到混合溶液中产生白色沉淀物,分离出白色沉淀物,然后经去离子水洗涤,最后干燥,得到待煅烧物;将待煅烧物在马弗炉中于600℃~800℃煅烧1~3h,冷却至室温,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料。该合成方法工艺简单,掺杂均匀、合成周期短,合成的产品发光效率高、亮度高、稳定性强。
Description
技术领域
本发明属于发光材料技术领域,具体涉及一种掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料及其合成方法。
背景技术
目前,人们对稀土离子掺杂的光致发光材料研究主要是基于硅酸盐、硼酸盐、铝酸盐、钼酸盐等体系的基础上,但对稀土离子掺杂的混合碱土金属钨酸盐的报道相对不是很多。
钨酸盐是典型的自激活荧光材料,具有稳定的晶体结构,发光色纯度高和优异的机械性能,在低温条件下具有良好的光致发光特性,因此在荧光涂料、摄影用光屏管、X射线照片、医学及日光灯等方面具有潜在的应用价值。因此,寻找一种发过效率高、亮度好且稳定性强的钨酸盐是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料及其合成方法,该合成方法工艺简单,掺杂均匀、合成周期短,合成的产品发光效率高、亮度高、稳定性强。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案包括以下步骤:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成Sm(NO3)3溶液;
2)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液混合均匀,然后静置直到混合溶液中产生白色沉淀物,分离出白色沉淀物,然后经去离子水洗涤,最后干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=0.5~2mol%,y=1mol%;
3)将待煅烧物在马弗炉中于600℃~800℃煅烧1~3h,冷却至室温,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料。
所述的步骤1)Sm(NO3)3溶液以及Sm(NO3)3溶液的浓度为0.1mol/L。
所述的步骤2)中Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液的浓度均为1mol/L。
所述的步骤2)中的静置时间为12h。
所述的步骤2)中的干燥温度为80℃。
一种采用所述的合成方法合成的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=0.5~2mol%,y=1mol%。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明是以硝酸锶、硝酸钙、钨酸钠为原料,以Eu2O3作激活剂,Sm2O3为辅助激活剂,采用共沉淀法制备掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,xSm 3+,其样品晶粒粒径小且均匀,发光效率高、亮度高、稳定性强,晶粒尺寸40nm左右,属于纳米级的发光材料,最大激发波长为393nm,最大发射波长为614nm。
而且,本发明采用的共沉淀法制备工艺简单、掺杂均匀、形貌规则、易实现工业化,合成周期短,无需特殊的设备;且通过改变煅烧温度和稀土离子掺杂浓度来调节基质,研究了煅烧温度和掺杂浓度对Sr0.5Ca0.5WO4基质发光性质的影响。
附图说明
图1为不同焙烧温度(600℃-800℃)下制得的化学组成为Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,1.5mol%Sm3+的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的XRD衍射图;
图2为800℃焙烧下制得的化学组成为Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,xmol%Sm3+的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的XRD衍射图;其中,x为0.5mol%、1mol%、1.5mol%、2mol%;
图3为最大发射波长为614nm时不同Sm3+掺杂量样品的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的激发光谱图;
图4为最大发射波长为393nm时不同Sm3+掺杂量样品的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的发射光谱图;
图5为不同焙烧温度(600℃-800℃)下制得的化学组成为Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,1.5%molSm3+掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的磷光光谱,且最大激发波长为393nm;
图6为不同焙烧温度(600℃-800℃)下制得的化学组成为Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,1.5%molSm3+掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的激发光谱,且最大激发波长为614nm;
图7为不同焙烧温度(600℃-800℃)下制得的化学组成为Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,1.5%molSm3+掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的扫面电镜图片。
具体实施方式
实施例1:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=0.5mol%,y=1mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于600℃煅烧3h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,0.5mol%Sm 3+。
实施例2:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=1mol%,y=1mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于600℃煅烧3h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,1mol%Sm 3+。
实施例3:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=1.5mol%,y=mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于600℃煅烧3h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,1.5mol%Sm 3+。
实施例4:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=2mol%,y=1mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于600℃煅烧3h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,2mol%Sm 3+。
实施例5:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=1.5mol%,y=1mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于700℃煅烧3h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,1.5mol%Sm 3+。
实施例6:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=1.5mol%,y=1mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于800℃煅烧3h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,1.5mol%Sm 3+。
实施例4-6制得的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的XRD图如图1所示,由图1可以看出随着煅烧温度的升高,衍射峰强度逐渐增强,表明得到的产物结晶度高,合成物的物相组成单一,纯度高。
实施例4-6制得的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的磷光光谱如图5所示,激发光谱如图6所示。由图5可以看出激发波长为254nm,最大荧光发射和磷光发射峰的外形和发射位置基本一致,位于614nm处,典型的Eu3+的5D0→7F2跃迁,随着煅烧温度的升高,发射峰增强。由图6可以看出:随着温度的升高,Eu3+、Sm3+掺杂Sr0.5Ca0.5WO4样品的发光强度逐渐增强,谱线形状基本相同,在800℃时荧光强度达到最大,说明煅烧温度对样品发光效率影响较大,高温煅烧的样品发光相对较强。
实施例4-6制得的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的扫面电镜图片如图7所示。由图7可以看出其粒度均匀、结晶完好,呈球形状。焙烧温度升高,颗粒尺寸轻微的变大。
实施例7:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=0.5mol%,y=1mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于800℃煅烧3h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,0.5mol%Sm 3+。
实施例8:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=1mol%,y=1mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于800℃煅烧3h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,1mol%Sm 3+。
实施例9:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=2mol%,y=1mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于800℃煅烧3h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,2mol%Sm 3+。
图2是实施例1-4的XRD图,从图中可以看出不同Sm3+掺杂浓度下的XRD的衍射峰位基本一致,说明掺杂Eu3+、Sm3+离子后,Sr0.5Ca0.5WO4的晶型保持不变,微量的稀土离子的掺杂并未引起基质结构的明显的改变。
图3、图4为实施例1-4的激发光谱图,由图3可以看出,当Sm3+掺杂摩尔分数为1.5%mol时,其样品的发光强度最大。由图4可以看出,发射峰的峰型和位置相同,只是强度有所不同。
实施例10:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=2mol%,y=1mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于800℃煅烧1h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,2mol%Sm 3+。
实施例11:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成0.1mol/L的Sm(NO3)3溶液;
2)分别称取Sr(NO3)2、Na2WO4和Ca(NO3)2,在容量瓶中分别配制1mol/L的Sr(NO3)2水溶液、1mol/L的Na2WO4水溶液以及1mol/L的Ca(NO3)2水溶液;
3)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm 3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液通过磁力搅拌混合均匀,然后静置12小时,此时混合溶液中产生白色沉淀物,通过过滤的方式分离出白色沉淀物,然后经去离子水多次洗涤,最后放入干燥箱中于80℃下干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm 3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=2mol%,y=1mol%;
4)将待煅烧物在马弗炉中于800℃煅烧2h,冷却至室温后研细,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其化学组成为:
Sr0.5Ca0.5WO4:1mol%Eu3+,2mol%Sm 3+。
本发明中所采用的浓硝酸为市售浓硝酸。钨酸盐可以被某些稀土离子激活,存在着较强的能量传递,发出特殊性质的光。Eu3+具有较高的4f能级激发,如7F0-5L6,7,可以获得5D0-7F2高效跃迁发光,且色纯度高,同时,Eu3+对局域的环境具有敏感性。Sm3+在近紫外区、蓝光区有较强的4f-4f跃迁吸收,来源于4K11/2、4L17/2、6H5/2、4L13/2的激发,能将吸收的能量转化为600-650nm的红橙光发射,且在4G5/2处的能级辐射有较高的量子效率。将其和Eu3+共掺杂,有望改善Eu3+过高产生的浓度猝灭现象,因此,设计出一种可利用近紫外光的新型磷光材料Sr0.5Ca0.5WO4:Eu3+,Sm 3+。
Claims (6)
1.一种掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将Eu2O3溶于浓硝酸中配制成Eu(NO3)3溶液,将Sm2O3溶于浓硝酸中配制成Sm(NO3)3溶液;
2)按Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm3+的化学计量比将Eu(NO3)3溶液、Sm(NO3)3溶液、Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液混合均匀,然后静置直到混合溶液中产生白色沉淀物,分离出白色沉淀物,然后经去离子水洗涤,最后干燥,得到待煅烧物;其中,x为Sm3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=0.5~2mol%,y=1mol%;
3)将待煅烧物在马弗炉中于600℃~800℃煅烧1~3h,冷却至室温,得到掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料。
2.根据权利要求1所述的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的合成方法,其特征在于:所述的步骤1)Sm(NO3)3溶液以及Sm(NO3)3溶液的浓度为0.1mol/L。
3.根据权利要求1所述的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的合成方法,其特征在于:所述的步骤2)中Sr(NO3)2水溶液、Na2WO4水溶液以及Ca(NO3)2水溶液的浓度均为1mol/L。
4.根据权利要求1所述的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的合成方法,其特征在于:所述的步骤2)中的静置时间为12h。
5.根据权利要求1所述的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料的合成方法,其特征在于:所述的步骤2)中的干燥温度为80℃。
6.一种采用权利要求1~5中任意一项权利要求所述的合成方法合成的掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料,其特征在于,其化学组成为:Sr0.5Ca0.5WO4:yEu3+,x Sm3+;其中,x为Sm3+的掺杂量,y为Eu3+的掺杂量,且x=0.5~2mol%,y=1mol%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410478268.6A CN104263367B (zh) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | 一种掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料及其合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410478268.6A CN104263367B (zh) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | 一种掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料及其合成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104263367A true CN104263367A (zh) | 2015-01-07 |
CN104263367B CN104263367B (zh) | 2016-05-18 |
Family
ID=52154956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410478268.6A Expired - Fee Related CN104263367B (zh) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | 一种掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料及其合成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104263367B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105623654A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-06-01 | 吉林师范大学 | 一种发状Eu3+、Sm3+共掺杂ZnO及其制备方法和稀土离子缺陷光学调控方法 |
CN110791287A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-02-14 | 合肥学院 | 一种稀土掺杂钨钼酸盐及其制备方法、应用 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102181287B (zh) * | 2011-03-24 | 2013-05-29 | 哈尔滨工业大学 | 镱铥双掺杂钨酸钙多晶粉蓝光上转换材料及其制备方法 |
-
2014
- 2014-09-18 CN CN201410478268.6A patent/CN104263367B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105623654A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-06-01 | 吉林师范大学 | 一种发状Eu3+、Sm3+共掺杂ZnO及其制备方法和稀土离子缺陷光学调控方法 |
CN105623654B (zh) * | 2016-02-17 | 2017-06-27 | 吉林师范大学 | 一种发状Eu3+、Sm3+共掺杂ZnO及其制备方法和稀土离子缺陷光学调控方法 |
CN110791287A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-02-14 | 合肥学院 | 一种稀土掺杂钨钼酸盐及其制备方法、应用 |
CN110791287B (zh) * | 2019-09-27 | 2022-08-05 | 合肥学院 | 一种稀土掺杂钨钼酸盐及其制备方法、应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104263367B (zh) | 2016-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Sol–gel synthesis, structure and luminescence properties of Ba2ZnMoO6: Eu3+ phosphors | |
Wang et al. | 3D-hierachical spherical LuVO4: Tm3+, Dy3+, Eu3+ microcrystal: synthesis, energy transfer, and tunable color | |
Zuo et al. | Enhancement of red emission in KLa (MoO4) 2: Eu3+, Bi3+ phosphor for WLEDs | |
Guo et al. | Preparation of phosphors AEu (MoO 4) 2 (A= Li, Na, K and Ag) by sol-gel method | |
CN103725285B (zh) | 一种用于白光led的单一基质白光荧光粉及其制备方法 | |
Lee et al. | Synthesis and luminescence properties of Eu3+ doped BaGd2Ti4O13 phosphors | |
Jinglei et al. | Synthesis of LiEu1-xBix (MoO4) 2 red phosphors by sol-gel method and their luminescent properties | |
CN102206489B (zh) | 一种白光led用蓝色荧光材料及其新型制备方法 | |
CN103113889B (zh) | 一种钼酸盐红色荧光粉及其制备方法 | |
CN103965897B (zh) | 一种led用铝硅酸盐黄绿色荧光粉及其制备方法 | |
CN105038785A (zh) | 一种(SrxCay)0.97TiO3:Eu3+0.03荧光粉及其制备方法 | |
Ai et al. | Enhanced luminescence performance in double perovskite Na4/5Gd16/15-xMgWO6: xEu3+ red-emitting phosphors for white LEDs through cation modification | |
CN104263367A (zh) | 一种掺杂稀土元素Eu、Sm的混合碱土金属钨酸盐发光材料及其合成方法 | |
CN101439869A (zh) | 一种铈激活稀土铝酸盐紫外发射荧光粉的制备方法 | |
CN103666472A (zh) | 一种提高合成YAG:Ce荧光粉发光强度和稳定性的方法 | |
CN103725284B (zh) | 一种白光用单一基质白光荧光粉及其制备方法 | |
Wang et al. | Simple coating synthesis and enhanced luminescence behaviour of LiLa (MoO4) 2: Eu3+@ NaF | |
CN103450898A (zh) | 一种白光led用钛酸盐基红色荧光粉及其制备方法 | |
CN102391864B (zh) | 一种紫外光激发白光led用单一基质荧光粉及其制备和应用方法 | |
CN103849386B (zh) | 一种溶胶自燃烧法制备铝酸盐蓝色荧光粉的方法 | |
CN103450902B (zh) | 一种氟氧化物红色上转换材料及其制备方法 | |
CN102061168A (zh) | 一种提高掺铕氧化钇红色荧光粉发光亮度的方法 | |
CN104927856A (zh) | 基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法 | |
CN110172347A (zh) | 一种钨酸盐红色荧光粉的制备方法 | |
SHI et al. | Preparation and characterization of red-luminescence phosphors Ca 0.5 Sr 0.5 MoO 4: EU 3+ for white-light-emitting diodes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160518 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |