CN105802617A - 一种提高SrAl2B2O7:Tb3+绿色荧光粉发光性能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，使用Tb₂O₃作为Tb³⁺的物质来源；使用K₂CO₃作为K⁺离子来源，采用高温固相合成方法进行K⁺离子对晶格位置的取代，煅烧温度范围为950℃～1000℃，煅烧气氛为空气气氛，发光增强的稀土铽激发硼铝酸锶绿色荧光粉。本发明将碱金属元素K⁺掺杂进入晶体中而进行电荷补偿，起到敏化作用，使Tb³⁺发光中心数目迅速增加，样品的发光强度增强，从而使得荧光性能改善。

Description

一种提高SrAl2B2O7:Tb3+绿色荧光粉发光性能的方法

技术领域

本发明属于材料学领域，涉及一种发光材料，具体来说是一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法。

背景技术

稀土元素在发光材料基质的组成，激活剂、共激活剂、敏化剂中被广泛使用。稀土发光材料的优点是吸收能力强,转换效率高,在可见光区域内有很强的发射能力,物理化学性质稳定。当今，平板显示、新一代光源、光电器件及光纤通信等高科技的持续发展和创新使之成为人们研究和发展的热点，稀土激活的硼铝酸盐发光材料是一种合成温度低，热稳定性好的新型高效发光材料。硼铝酸盐发光材料晶格结构中由于存在大量硼氧和铝氧基团，使其在VUV区具有很强吸收。而且这种材料具有很好的耐真空紫外光辐射和抗离子轰击的能力，符合PDP荧光粉的性能要求。在PDP领域，传统的Mn²⁺激活的绿粉余辉时间较长，且在PDP制作和使用过程中易被氧化成更高价态的锰离子，从而使发光强度降低。而Tb³⁺由于受基质的影响较小，可以用作绿光荧光粉的发光中心，Tb³⁺可以在紫外线的照射下发出由⁵D₄–⁷F₅电子跃迁产生的绿光，Tb³⁺激活的荧光粉在PDP条件激发下,其能量发射光谱带宽窄、性能稳定、量子效率高。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，所述的这种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法要解决现有技术中的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光强度低的技术问题。

本发明一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，采用高温固相合成方法进行K⁺离子对晶格位置的取代，煅烧温度范围为950℃～1000℃，煅烧气氛为空气气氛，获得发光增强的稀土铽激发硼铝酸锶绿色荧光粉。

进一步的，使用Tb₂O₃作为Tb³⁺的物质来源，Tb₂O₃在SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉配方中的摩尔百分比为0.122％～0.493％；使用K₂CO₃作为K⁺离子来源，K₂CO₃在SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉配方中的摩尔百分比为0.061％～0.493％。

进一步的，所述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，包括如下步骤：

(1)按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为22.660％～24.069％；Al₂O₃的摩尔百分比为24.435％～24.631％；H₃BO₃的摩尔百分比为51.313％～51.724％；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.122％～0.493％；K₂CO₃的摩尔百分比为0.061％～0.493％；

(2)将上述原料研磨后混合均匀，然后过200目筛，得到混合物料；

(3)将上述混合物料在950℃～1000℃高温炉中灼烧4～10小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得发光增强的稀土铽激发硼铝酸锶绿色荧光粉。

本发明的一种绿色荧光粉及其荧光性能的改善是通过高温固相反应工艺来实现的，首先将SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃充分混合，再加入Tb₂O₃和K₂CO₃粉体混合烧成，烧成在空气气氛中进行，烧成物料经过粉碎并过200目筛，即得到相应的发光粉体。本发明在空气气氛下高温煅烧获得一种荧光性能得到改善的绿色荧光粉。该粉体材料经紫外灯照射后，呈现绿色荧光，其亮度明显优于未经本发明方法处理的Tb³⁺掺杂的硼铝酸锶荧光粉，发光强度提高2-3倍。

本发明采用K⁺离子对SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺晶格位置进行取代，实现对Tb³⁺的电荷补偿，从而提高发光中心的数量，导致发光强度大幅提高。按照化学计量比，称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃，K₂CO₃等原料，将原料充分研磨混合均匀后过200目筛，得到的混合粉体后进行煅烧，自然冷却至室温，研磨过200目筛，制得荧光性能得到大幅改善的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光发光材料。本发明的材料经254nm紫外灯照射后，会发出绿色荧光。与未添加K+离子的样品对比，荧光强度提高2～3倍。本发明方法简单、无污染、无放射性、成本低，不需要气氛保护，适合大规模生产。

本发明将碱金属元素K⁺掺杂进入晶体中而进行电荷补偿，起到敏化作用，使Tb³⁺发光中心数目迅速增加，样品的发光强度增强，从而使得荧光性能改善。

本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。通过本发明的方法制得的材料在紫外线激发下呈现绿色荧光，其方法简单，无污染、成本低，样品化学性质稳定，无辐射，具有实用性。本发明的方法制得的发光材料可掺入塑料、树脂、油墨或者油漆中，直接制成或涂覆形成的装饰物或标志类上，经紫外灯照射而成为发光显示体。

附图说明

表1是对照例与不同实施例的发光强度对比。

图1是实施例1制得的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的XRD谱图。

图2是实施例1制得的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:0.01Tb³⁺绿色荧光粉与未掺杂K⁺的SrAl₂B₂O₇:0.01Tb³⁺发射谱对比图。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。

实施例1

一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，掺杂适量K⁺使得其荧光性能得到改善。

上述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，具体包括如下步骤：

1)按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为24.069％；Al₂O₃的摩尔百分比为24.435；H₃BO₃的摩尔百分比为51.313％；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.122％；K₂CO₃的摩尔百分比为0.061％；

2)将上述原料在研钵中研磨，使粉料混合均匀，然后过200目筛,得到混合物料；

3)将上述混合物料装入坩埚中，然后在950℃高温炉中灼烧4小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉。

上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉外观呈白色。

采用X射线衍射仪(TD-3000，丹东通达)对上述K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，其XRD图如图1所示，从图1中可以看出，其结构为菱面晶系，与标准PDF卡片(PDF#01-089-9063)比较，其相组成为硼铝酸锶，没有杂质峰。

采用荧光光谱仪(FLS8900，英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，如图2所示，样品在257nm激发下的发射谱图，这是Tb³⁺的特征发射，它的发射波长位于488,542,584和623nm，分别对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_j(j＝6,5,4,3)能级的跃迁，其中542nm对应的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁的发射强度最强。说明样品在紫外光的激发下，可以产生较好的绿光发射，。同时上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉与未掺杂K⁺的相同Tb³⁺浓度的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉(对照例)的发射光谱对比如图2所示，可见本专利所述的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的荧光强度明显优于相同铽离子浓度下的硼铝酸锶荧光粉，本实施例与对照例的发光强度相对数值见表1。

表1：对照例与不同实施例的发光强度对比

实施例2

一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，掺杂适量K⁺使得其荧光性能得到改善。

上述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，具体包括如下步骤：

1)按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为23.961％；Al₂O₃的摩尔百分比为24.450％；H₃BO₃的摩尔百分比为51.345％；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.122％；K₂CO₃的摩尔百分比为0.122％；

2)将上述原料在研钵中研磨，使粉料混合均匀，然后过200目筛,得到混合物料；

3)将上述混合物料装入坩埚中，然后在950℃高温炉中灼烧4小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得荧光性能得到改善的稀土铽激发的硼铝酸锶绿色荧光粉。

上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉外观呈白色。

采用X射线衍射仪(TD-3000，丹东通达)对上述K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，其XRD图与图1相似，可以看出，其结构为菱面晶系，与标准PDF卡片(PDF#01-089-9063)比较，其相组成为硼铝酸锶，没有杂质峰。

采用荧光光谱仪(FLS8900，英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，与图2相似，样品在257nm激发下的发射谱图，这是Tb³⁺的特征发射，它的发射波长位于488,542,584和623nm，分别对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_j(j＝6,5,4,3)能级的跃迁，其中542nm对应的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁的发射强度最强。说明样品在紫外光的激发下，可以产生较好的绿光发射，其发光强度高于实施例1。同时上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉与未掺杂K⁺的相同Tb³⁺浓度的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的发射光谱对比与图2相似，可见本专利所述的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的荧光强度明显优于相同铽离子浓度下的硼铝酸锶荧光粉，本实施例的发光强度相对数值见表1。

实施例3

一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，掺杂适量K⁺使得其荧光性能得到改善。

上述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，具体包括如下步骤：

1)按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为23.745％；Al₂O₃的摩尔百分比为24.480％；H₃BO₃的摩尔百分比为51.408％；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.245％；K₂CO₃的摩尔百分比为0.122％；

2)将上述原料在研钵中研磨，使粉料混合均匀，然后过200目筛,得到混合物料；

3)将上述混合物料装入坩埚中，然后在950℃高温炉中灼烧4小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得荧光性能得到改善的稀土铽激发的硼铝酸锶绿色荧光粉。

上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉外观呈白色。

采用X射线衍射仪(TD-3000，丹东通达)对上述K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，其XRD图与图1相似，可以看出，其结构为菱面晶系，与标准PDF卡片(PDF#01-089-9063)比较，其相组成为硼铝酸锶，没有杂质峰。

采用荧光光谱仪(FLS8900，英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，与图2相似，样品在257nm激发下的发射谱图，这是Tb³⁺的特征发射，它的发射波长位于488,542,584和623nm，分别对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_j(j＝6,5,4,3)能级的跃迁，其中542nm对应的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁的发射强度最强。说明样品在紫外光的激发下，可以产生较好的绿光发射，其发光强度高于实施例1,2。同时上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉与未掺杂K⁺的相同Tb³⁺浓度的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的发射光谱对比与图2相似，可见本专利所述的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的荧光强度明显优于相同铽离子浓度下的硼铝酸锶荧光粉，本实施例的发光强度相对数值见表1。

实施例4

一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，掺杂适量K⁺使得其荧光性能得到改善。

上述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，具体包括如下步骤：

1)按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为23.529％；Al₂O₃的摩尔百分比为24.510％；H₃BO₃的摩尔百分比为51.471％；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.245％；K₂CO₃的摩尔百分比为0.245％；

2)将上述原料在研钵中研磨，使粉料混合均匀，然后过200目筛,得到混合物料；

3)将上述混合物料装入坩埚中，然后在950℃高温炉中灼烧4小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得荧光性能得到改善的稀土铽激发的硼铝酸锶绿色荧光粉。

上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉外观呈白色。

采用X射线衍射仪(TD-3000，丹东通达)对上述K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，其XRD图与图1相似，可以看出，其结构为菱面晶系，与标准PDF卡片(PDF#01-089-9063)比较，其相组成为硼铝酸锶，没有杂质峰。

采用荧光光谱仪(FLS8900，英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，与图2相似，样品在257nm激发下的发射谱图，这是Tb³⁺的特征发射，它的发射波长位于488,542,584和623nm，分别对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_j(j＝6,5,4,3)能级的跃迁，其中542nm对应的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁的发射强度最强。说明样品在紫外光的激发下，可以产生较好的绿光发射，其发光强度高于实施例1,2和3。同时上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉与未掺杂K⁺的相同Tb³⁺浓度的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的发射光谱对比与图2相似，可见本专利所述的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的荧光强度明显优于相同铽离子浓度下的硼铝酸锶荧光粉，本实施例的发光强度相对数值见表1。

实施例5

一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，掺杂适量K⁺使得其荧光性能得到改善。

上述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，具体包括如下步骤：

1)按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为23.096％；Al₂O₃的摩尔百分比为24.570％；H₃BO₃的摩尔百分比为51.597％；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.491％；K₂CO₃的摩尔百分比为0.246％；

2)将上述原料在研钵中研磨，使粉料混合均匀，然后过200目筛,得到混合物料；

3)将上述混合物料装入坩埚中，然后在950℃高温炉中灼烧4小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得荧光性能得到改善的稀土铽激发的硼铝酸锶绿色荧光粉。

上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉外观呈白色。

采用X射线衍射仪(TD-3000，丹东通达)对上述K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，其XRD图与图1相似，可以看出，其结构为菱面晶系，与标准PDF卡片(PDF#01-089-9063)比较，其相组成为硼铝酸锶，没有杂质峰。

采用荧光光谱仪(FLS8900，英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，与图2相似，样品在257nm激发下的发射谱图，这是Tb³⁺的特征发射，它的发射波长位于488,542,584和623nm，分别对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_j(j＝6,5,4,3)能级的跃迁，其中542nm对应的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁的发射强度最强。说明样品在紫外光的激发下，可以产生较好的绿光发射，其发光强度高于实施例1，2，3和4。同时上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉与未掺杂K⁺的相同Tb³⁺浓度的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的发射光谱对比与图2相似，可见本专利所述的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的荧光强度明显优于相同铽离子浓度下的硼铝酸锶荧光粉，本实施例的发光强度相对数值见表1。

实施例6

一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，掺杂适量K⁺使得其荧光性能得到改善。

上述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，具体包括如下步骤：

1)按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为22.660％；Al₂O₃的摩尔百分比为24.630％；H₃BO₃的摩尔百分比为51.724％；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.493％；K₂CO₃的摩尔百分比为0.493％；

2)将上述原料在研钵中研磨，使粉料混合均匀，然后过200目筛,得到混合物料；

3)将上述混合物料装入坩埚中，然后在950℃高温炉中灼烧4小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得荧光性能得到改善的稀土铽激发的硼铝酸锶绿色荧光粉。

上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉外观呈白色。

采用X射线衍射仪(TD-3000，丹东通达)对上述K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，其XRD图与图1相似，可以看出，其结构为菱面晶系，与标准PDF卡片(PDF#01-089-9063)比较，其相组成为硼铝酸锶，没有杂质峰。

采用荧光光谱仪(FLS8900，英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，与图2相似，样品在257nm激发下的发射谱图，这是Tb³⁺的特征发射，它的发射波长位于488,542,584和623nm，分别对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_j(j＝6,5,4,3)能级的跃迁，其中542nm对应的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁的发射强度最强。说明样品在紫外光的激发下，可以产生较好的绿光发射，其发光强度高于实施例1，2，3，4，但与实施例5近似相等。同时上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉与未掺杂K⁺的相同Tb³⁺浓度的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的发射光谱对比与图2相似，可见本专利所述的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的荧光强度明显优于相同铽离子浓度下的硼铝酸锶荧光粉，本实施例的发光强度相对数值见表1。

实施例7

一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，掺杂适量K⁺使得其荧光性能得到改善。

上述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，具体包括如下步骤：

1)按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为23.096％；Al₂O₃的摩尔百分比为24.570％；H₃BO₃的摩尔百分比为51.597％；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.491％；K₂CO₃的摩尔百分比为0.246％；

2)将上述原料在研钵中研磨，使粉料混合均匀，然后过200目筛,得到混合物料；

3)将上述混合物料装入坩埚中，然后在980℃高温炉中灼烧4小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得荧光性能得到改善的稀土铽激发的硼铝酸锶绿色荧光粉。

上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉外观呈白色。

采用X射线衍射仪(TD-3000，丹东通达)对上述K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，其XRD图与图1相似，可以看出，其结构为菱面晶系，与标准PDF卡片(PDF#01-089-9063)比较，其相组成为硼铝酸锶，没有杂质峰。

采用荧光光谱仪(FLS8900，英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，与图2相似，样品在257nm激发下的发射谱图，这是Tb³⁺的特征发射，它的发射波长位于488,542,584和623nm，分别对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_j(j＝6,5,4,3)能级的跃迁，其中542nm对应的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁的发射强度最强。说明样品在紫外光的激发下，可以产生较好的绿光发射，其发光强度高于实施例1,2,3,4,5和6。同时上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉与未掺杂K⁺的相同Tb³⁺浓度的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的发射光谱对比与图2相似，可见本专利所述的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的荧光强度明显优于相同铽离子浓度下的硼铝酸锶荧光粉，本实施例的发光强度相对数值见表1。

实施例8

一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，掺杂适量K⁺使得其荧光性能得到改善。

上述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，具体包括如下步骤：

1)按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为23.096％；Al₂O₃的摩尔百分比为24.570％；H₃BO₃的摩尔百分比为51.597％；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.491％；K₂CO₃的摩尔百分比为0.246％；

2)将上述原料在研钵中研磨，使粉料混合均匀，然后过200目筛,得到混合物料；

3)将上述混合物料装入坩埚中，然后在980℃高温炉中灼烧10小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得荧光性能得到改善的稀土铽激发的硼铝酸锶绿色荧光粉。

上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉外观呈白色。

采用X射线衍射仪(TD-3000，丹东通达)对上述K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，其XRD图与图1相似，可以看出，其结构为菱面晶系，与标准PDF卡片(PDF#01-089-9063)比较，其相组成为硼铝酸锶，没有杂质峰。

采用荧光光谱仪(FLS8900，英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，与图2相似，样品在257nm激发下的发射谱图，这是Tb³⁺的特征发射，它的发射波长位于488,542,584和623nm，分别对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_j(j＝6,5,4,3)能级的跃迁，其中542nm对应的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁的发射强度最强。说明样品在紫外光的激发下，可以产生较好的绿光发射，其发光强度高于实施例1，2，3，4，5，6和7。同时上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉与未掺杂K⁺的相同Tb³⁺浓度的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的发射光谱对比与图2相似，可见本专利所述的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的荧光强度明显优于相同铽离子浓度下的硼铝酸锶荧光粉，本实施例的发光强度相对数值见表1。

实施例9

一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，使用硼铝酸锶(SrAl₂B₂O₇)作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，掺杂适量K⁺使得其荧光性能得到改善。

上述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，具体包括如下步骤：

1)按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为22.660％；Al₂O₃的摩尔百分比为24.630％；H₃BO₃的摩尔百分比为51.724％；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.493％；K₂CO₃的摩尔百分比为0.493％；

2)将上述原料在研钵中研磨，使粉料混合均匀，然后过200目筛,得到混合物料；

3)将上述混合物料装入坩埚中，然后在980℃高温炉中灼烧10小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得荧光性能得到改善的稀土铽激发的硼铝酸锶绿色荧光粉。

上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉外观呈白色。

采用X射线衍射仪(TD-3000，丹东通达)对上述K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，其XRD图与图1相似，可以看出，其结构为菱面晶系，与标准PDF卡片(PDF#01-089-9063)比较，其相组成为硼铝酸锶，没有杂质峰。

采用荧光光谱仪(FLS8900，英国爱丁堡Instruments公司)对上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉进行测定，与图2相似，样品在257nm激发下的发射谱图，这是Tb³⁺的特征发射，它的发射波长位于488,542,584和623nm，分别对应于Tb³⁺的⁵D₄→⁷F_j(j＝6,5,4,3)能级的跃迁，其中542nm对应的⁵D₄→⁷F₅能级跃迁的发射强度最强。说明样品在紫外光的激发下，可以产生较好的绿光发射，其发光强度高于实施例1，2，3，4，5和6但与实施例7近似，低于实施例8。同时上述所得K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉与未掺杂K⁺的相同Tb³⁺浓度的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的发射光谱对比与图2相似，可见本专利所述的K⁺改性的SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉的荧光强度明显优于相同铽离子浓度下的硼铝酸锶荧光粉，本实施例的发光强度相对数值见表1。

以上所述仅是本发明的实施方式的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，其特征在于：使用硼铝酸锶作为发光材料基质，使用三价铽离子Tb³⁺作为发光激活剂，采用高温固相合成方法进行K⁺离子对晶格位置的取代，煅烧温度范围为950℃～1000℃，煅烧气氛为空气气氛，获得发光增强的稀土铽激发硼铝酸锶绿色荧光粉。

2.根据权利要求1所述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，其特征在于：使用Tb₂O₃作为Tb³⁺的物质来源，Tb₂O₃在SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉配方中的摩尔百分比为0.122%～0.493%；使用K₂CO₃作为K⁺离子来源，K₂CO₃在SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉配方中的摩尔百分比为0.061%～0.493%。

3.根据权利要求1所述的一种提高SrAl₂B₂O₇:Tb³⁺绿色荧光粉发光性能的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）按照摩尔百分比称取SrCO₃，Al₂O₃，H₃BO₃，Tb₂O₃和K₂CO₃原料，在所述的原料中，SrCO₃的摩尔百分比为22.660%～24.069%；Al₂O₃的摩尔百分比为24.435%～24.631%；H₃BO₃的摩尔百分比为51.313%～51.724%；Tb₂O₃的摩尔百分比为0.122%～0.493%；K₂CO₃的摩尔百分比为0.061%～0.493%；

（2）将上述原料研磨后混合均匀，然后过200目筛，得到混合物料；

（3）将上述混合物料在950℃～1000℃高温炉中灼烧4～10小时，自然冷却至室温后取出，粉碎过200目筛后得发光增强的稀土铽激发硼铝酸锶绿色荧光粉。