CN104830337A - 铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉，组成成分由以下化学式表示：(Ce1-xTbx)Al11O18，其中0≤x<0.4。其制备方法为：以CeO2、Tb4O7、Al2O3为原料，按照上述化学式的配比称取原料并添加硼酸作为助溶剂，在1550-1600℃的还原气氛中，保温6-12小时,在还原气氛下冷却，得到荧光粉样品。该荧光粉能被200nm-400nm范围内的紫外光有效激发，发射出发射光波长在545nm范围内的绿色光谱。该绿色荧光粉在高温下亮度和色坐标基本不变，具有良好的热稳定性、化学稳定性和耐水性，遇水不分解，寿命长，可作三基色绿色荧光粉组分。

Description

铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明属于发光材料技术领域，特别涉及一种200nm-400nm激光激发的绿色荧光粉。
背景技术
铈、铽共激活的稀土三基色荧光粉，主要以253.7nm激发，在三基色节能灯中的应用十分成熟。现有的三基色绿色荧光粉主要是：铝酸盐体系的Mg(Ce,Tb)Al11O19简称CMAT,磷酸盐体系的(La,Ce,Tb)PO4简称LAP，硼酸盐体系的GdMgB5O10：Ce,Tb以及硅酸盐体系的Y2SiO5:Ce,Tb。迄今为止未发现以CeAl11O18为基质，部分掺杂Tb离子后能发出绿光的荧光粉。
发明内容
本发明提供一种可被紫外激发的铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉及其制备方法。
为此，所采用的技术方案为：
一种铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉，组成成分由以下化学式表示：(Ce1-xTbx)Al11O18，其中0≤x<0.4。
所述铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉能被200nm-400nm紫外光激发，发射光谱位于可见光区，发射峰位于545nm绿色光区。
一种铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉的制备方法，具体为：
以CeO2、Tb4O7、Al2O3为原料，按照化学式 (Ce1-xTbx)Al11O18，其中0≤x<0.4，的配比称取原料并添加硼酸作为助溶剂，在1550-1600℃的氮气和氢气组成的还原气氛中，保温6-10小时,并在还原气氛下冷却，得到荧光粉样品，其中氮气和氢气的体积比为1:3。
本发明是以CeAl11O18为基质，将部分Ce原子用Tb原子替换得到绿色荧光粉。该荧光粉能被200nm-400nm范围内，尤其是 250-320nm范围内的紫外光有效激发，发射出发射光波长在545nm范围内的绿色光谱。该绿色荧光粉在高温下亮度和色坐标基本不变，具有良好的热稳定性、化学稳定性和耐水性，遇水不分解，寿命长，可作三基色绿色荧光粉组分。
以(Ce，Tb)Al11O18为主体晶相，添加其他离子，在不改变晶相结构下所得到的产品均为本发明的衍生品。
附图说明
图1是本发明实施例制备的绿色荧光粉的XRD图；
图2是本发明实施例CAT-002制备的绿色荧光粉的激发光谱图；
图3为本发明实施例制备的绿色荧光粉发射光谱图。
具体实施方式
以CeO2、Tb4O7、Al2O3为原料，按照分子式为：(Ce1-xTbx)Al11O18（0≤x<0.4，优选0.05<x<0.3）的配比称取原料并添加一定量的硼酸作为助溶剂，在1550-1600℃的还原气氛中，保温6-12小时,并在还原气氛下冷却，得到荧光粉样品。
下面以具体实例说明本发明的制作方法。
实施例 1：按照CeAl11O18的分子式分别称取17.21g CeO2(4N),56.08gAl2O3（99.99%），称取由1.6克 H3BO3（AR）作为助熔剂，将所有原料放入塑料袋中混合均匀；将混合好的原料放入坩埚中，在1550℃的还原气氛中，保温8小时,并在还原气氛下冷却，得到荧光粉样品。编号CAT-001。将样品送去做XRD,发射光谱检测。
实施例2：按照（Ce0.90，Tb0.10)Al11O18的分子式分别称取15.49g CeO2(4N)、1.87gTb4O7(4N) ，56.08gAl2O3（99.99%），称取由1.6克 H3BO3（AR）作为助熔剂，将所有原料放入塑料袋中混合均匀；将混合好的原料放入坩埚中，在1550℃的还原气氛中，保温8小时,并在还原气氛下冷却，得到荧光粉样品。编号CAT-002。将样品送去做XRD,发射光谱检测。
实施例3：按照（Ce0.85，Tb0.15)Al11O18的分子式分别称取14.63g CeO2(4N)、2.80gTb4O7(4N) ，56.08gAl2O3（99.99%），称取由1.6 克H3BO3（AR）作为助熔剂，将所有原料放入塑料袋中混合均匀；将混合好的原料放入坩埚中，在1550℃的还原气氛中，保温10小时,并在还原气氛下冷却，得到荧光粉样品。编号CAT-003。将样品送去做XRD,发射光谱检测。
实施例4：按照（Ce0.80，Tb0.20)Al11O18的分子式分别称取13.76g CeO2(4N)、3.74gTb4O7(4N) ，56.08gAl2O3（99.99%），称取由1.6 克H3BO3（AR）作为助熔剂，将所有原料放入塑料袋中混合均匀；将混合好的原料放入坩埚中，在1580℃的还原气氛中，保温12小时,并在还原气氛下冷却，得到荧光粉样品。编号CAT-004。将样品送去做XRD,发射光谱检测。
实施例5：按照（Ce0.70，Tb0.30)Al11O18的分子式分别称取12.05g CeO2(4N)、5.61gTb4O7(4N) ，56.08gAl2O3（99.99%），称取由1.6 克H3BO3（AR）作为助熔剂，将所有原料放入塑料袋中混合均匀；将混合好的原料放入坩埚中，在1600℃的还原气氛中，保温6小时,并在还原气氛下冷却，得到荧光粉样品。编号CAT-005。将样品送去做XRD,发射光谱检测。

Claims (3)

1.一种铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉，其特征在于：组成成分由以下化学式表示：(Ce1-xTbx)Al11O18，其中0≤x<0.4。
2.根据权利要求1所述的一种铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉，其特征在于：所述铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉能被200nm-400nm紫外光激发，发射光谱位于可见光区，发射峰位于545nm绿色光区。
3.一种铽掺杂的铝酸铈绿色荧光粉的制备方法，其特征在于：具体为：以CeO2、Tb4O7、Al2O3为原料，按照化学式 (Ce1-xTbx)Al11O18，其中0≤x<0.4，的配比称取原料并添加硼酸作为助溶剂，在1550-1600℃的氮气和氢气组成的还原气氛中，保温6-12小时,并在还原气氛下冷却，得到荧光粉样品，其中氮气和氢气的体积比为1:3。
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