CN106433644B - 一种红光荧光粉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种红光荧光粉及其制备方法，红光荧光粉的化学分子式为：(Yb1‑xEux)2Si2O7，其中0＜X≤0.2。制备：将Yb(NO3)3·6H2O、Eu(NO3)3·6H2O溶于溶剂中，水浴条件下搅拌至得到无色透明溶液，然后冷却至室温，逐滴加入正硅酸乙酯，搅拌混匀，得到混合溶液，然后加入催化剂，搅拌反应，得到前驱体溶液，进行陈化、烘干、煅烧，得到凝胶，研磨成粉末后，进行煅烧，再研磨，即得。本发明的红光荧光粉为单相材料、发光性能好，化学性质稳定，粉体抗高温高潮湿性能优异。本方法操作简单，对设备要求低，适合工业化生产。

Description

一种红光荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明属于荧光材料及其制备领域，特别涉及一种红光荧光粉及其制备方法。
背景技术
LED照明是21世纪最有前途的照明技术，荧光粉是荧光转换成白光LED中实现白光发射的核心部分，目前合成白光LED的方案主要有蓝光芯片复合黄色荧光粉和近紫外芯片复合三基色荧光粉两种。现在研究中的白光LED一般采用的芯片有395nm-405nm、355nm-365nm近紫外芯片和455nm-465nm蓝光芯片，用于相应的LED芯片的荧光粉的激发光谱均应要求在此范围之内。由于蓝光芯片配合黄色荧光粉的LED易于调控色温，封装便捷，更多的被市场所接受，但是这种白光LED是两色光组成，发射光谱仅仅由黄色与蓝光复合而成，缺少红色可见光部分，导致白光LED器件显色性能(Ra<80)远低于传统白炽灯(Ra～100)，得到的白光LED照明效果不够真实。为实现暖白光一般的方法是在体系中添加红色荧光粉，例如硫化物体系荧光粉CaS:Eu2+或者SrS:Eu2+等,但这些含硫的红色荧光粉稳定性差，易分解，尤其在高温潮湿的环境下使用发光性能衰减厉害不能满足使用要求，氮(氧)化物M2Si5N8:Eu2+或者α-SiAlON:Eu2+等，氮氧化物的红色荧光粉的合成需要高温高的压合成条件，极其苛刻，不易获得。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种红光荧光粉及其制备方法，本发明制备的红光荧光粉(Yb1-xEux)2Si2O7粉体为单相材料、发光性能好，粉体抗高温高潮湿性能优异。
本发明的一种红光荧光粉，所述红光荧光粉的化学分子式为：(Yb1-xEux)2Si2O7，其中0＜X≤0.2。
所述红光荧光粉的激发波长为350-470nm，发射波长为575～715nm。
红光荧光粉的制备是采用溶胶凝胶法合成后再在高温炉煅烧而成。
本发明的一种红光荧光粉的制备方法，包括：
(1)将Yb(NO3)3·6H2O、Eu(NO3)3·6H2O溶于无水乙醇中，水浴条件下搅拌至得到无色透明溶液，然后冷却至室温，逐滴加入正硅酸乙酯，搅拌混匀，得到混合溶液；
(2)将上述混合溶液中加入步骤1中乙醇体积的0.2％～0.4％的盐酸或柠檬酸溶液做催化剂，酸液浓度为2mol/L，搅拌反应，得到前驱体溶液；
(3)将上述前驱体溶液进行陈化、烘干、煅烧，得到干燥的凝胶；
(4)将上述干燥的凝胶研磨成粉末后，进行煅烧，再研磨，即得红光荧光粉。
所述溶剂为无水乙醇。
所述步骤(1)中水浴条件为65-75℃。
所述步骤(2)中催化剂为盐酸或柠檬酸。
所述步骤(2)中搅拌反应为65-75℃搅拌反应4-8h。
所述步骤(3)中陈化时间为24-72h；烘干为：60-80℃条件下，烘干8-12h；煅烧为：180-220℃马弗炉中煅烧。
所述步骤(4)中煅烧温度为1100～1500℃；再研磨至D50为10～16微米。
有益效果
本发明制备的红光荧光粉(Yb1-xEux)2Si2O7粉体为单相材料、发光性能好，粉体抗高温高潮湿性能优异；
本方法操作简单，对设备要求低，适合工业化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1所得荧光粉的X射线衍射图；
图2为本发明实施例1所得荧光粉的激发光谱，监测波长为612nm；
图3为本发明实施例1所得荧光粉的发射光谱图，激发波长为394nm；
图4为本发明实施例1所得荧光粉的在湿度80％，温度80℃条件下放置240小时后发射光谱与原荧光粉发射光谱的比对光谱图，激发波长为394nm。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
称取4.997克Yb(NO3)3·6H2O和0.4718克Eu(NO3)3·6H2O溶于30ml无水乙醇中，在70℃水浴条件下不停搅拌直至成无色透明溶液；当透明溶液冷却至室温后，逐滴加入2.4487克的正硅酸乙酯，搅拌使得两者溶液充分混合得到混合液；在混合液体中加入2mol/L的盐酸0.1ml作为催化剂，在70℃温度下搅拌8小时形成透明的前驱体溶液；前驱体溶液陈化60小时后在60℃烘箱中烘干10小时后放置于200℃马弗炉中煅烧得到干燥的凝胶；凝胶研磨成粉末后放在高温马弗炉炉煅烧，煅烧温度1300℃，将煅烧物研磨到D50在10～16微米之间，得到(Yb0.91Eu0.09)2Si2O7的红光荧光粉。
该荧光粉采用612nm监测波长时的激发波长范围为350-470nm，激发峰在394nm，采用394nm波长的近紫外光激发时，其发射波长范围为575～715nm，。
实施例2
称取5.4095克Yb(NO3)3·6H2O和0.0522克Eu(NO3)3·6H2O溶于30ml无水乙醇中，在70℃水浴条件下不停搅拌直至成无色透明溶液；当透明溶液冷却至室温后，逐滴加入2.4367克的正硅酸乙酯，搅拌使得两者溶液充分混合得到混合液；在混合液体中加入3mol/L的柠檬酸0.1ml作为催化剂，在70℃温度下搅拌4小时形成透明的前驱体溶液；前驱体溶液陈化72小时后在70℃烘箱中烘干12小时后放置于200℃马弗炉中煅烧得到干燥的凝胶；凝胶研磨成粉末后放在高温马弗炉炉煅烧，煅烧温度1100℃，将煅烧物研磨到D50在10～16微米之间，得到(Yb0.99Eu0.01)2Si2O7的红光荧光粉。
该荧光粉在湿度80％，温度80℃条件下放置240小时后，相同测试条件下，发光强度仍能保持初始荧光粉强度的94.1％。
该荧光粉采用612nm监测波长时的激发波长范围为350-470nm，激发峰在394nm，采用394nm波长的近紫外光激发时，其发射波长范围为575～715nm。
实施例3
称取4.3713克Yb(NO3)3·6H2O和1.0432克Eu(NO3)3·6H2O溶于30ml无水乙醇中，在70℃水浴条件下不停搅拌直至成无色透明溶液；当透明溶液冷却至室温后，逐滴加入2.4367克的正硅酸乙酯，搅拌使得两者溶液充分混合得到混合液；在混合液体中加入2mol/L的盐酸0.1ml作为催化剂，在70℃温度下搅拌8小时形成透明的前驱体溶液；前驱体溶液陈化60小时后在80℃烘箱中烘干8小时后放置于200℃马弗炉中煅烧得到干燥的凝胶；凝胶研磨成粉末后放在高温马弗炉炉煅烧，煅烧温度1500℃，将煅烧物研磨到D50在10～16微米之间，得到(Yb0.8Eu0.2)2Si2O7的红光荧光粉。
该荧光粉在湿度80％，温度80℃下放置240小时后，相同测试条件下，发光强度仍能保持初始荧光粉强度的94.3％。
该荧光粉采用612nm监测波长时的激发波长范围为350-470nm，激发峰在394nm，采用394nm波长的近紫外光激发时，其发射波长范围为575～715nm。

Claims (9)

1.一种红光荧光粉，其特征在于：所述红光荧光粉的化学分子式为：(Yb1-xEux)2Si2O7，其中0＜X≤0.2。
2.根据权利要求1所述的一种红光荧光粉，其特征在于：所述红光荧光粉的激发波长为350-470nm，发射波长为575～715nm。
3.一种如权利要求1-2任一所述的红光荧光粉的制备方法，包括：
(1)将Yb(NO3)3·6H2O、Eu(NO3)3·6H2O溶于溶剂中，水浴条件下搅拌至得到无色透明溶液，然后冷却至室温，逐滴加入正硅酸乙酯，搅拌混匀，得到混合溶液；
(2)将上述混合溶液中加入催化剂，搅拌反应，得到前驱体溶液；
(3)将上述前驱体溶液进行陈化、烘干、煅烧，得到凝胶；
(4)将上述凝胶研磨成粉末后，进行煅烧，再研磨，即得红光荧光粉。
4.根据权利要求3所述的一种红光荧光粉的制备方法，其特征在于：所述溶剂为无水乙醇。
5.根据权利要求3所述的一种红光荧光粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中水浴条件为65-75℃。
6.根据权利要求3所述的一种红光荧光粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中催化剂为盐酸或柠檬酸。
7.根据权利要求3所述的一种红光荧光粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中搅拌反应为65-75℃搅拌反应4-8h。
8.根据权利要求3所述的一种红光荧光粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中陈化时间为24-72h；烘干为：60-80℃条件下，烘干8-12h；煅烧为：180-220℃马弗炉中煅烧。
9.根据权利要求3所述的一种红光荧光粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中煅烧温度为1100～1500℃；再研磨至D50为10～16微米。
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