CN106833636B - 可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉、制备方法及应用，属无机发光材料技术领域。该荧光粉是一种非稀土离子掺杂的铝酸盐，其化学式为：Ba4Ti10Al2‑2xMn2xO27，其中x为Mn4+离子掺杂在该铝酸盐中的摩尔百分比系数，掺杂范围为0.001≤x≤0.2，采用简单的高温固相法和溶胶凝胶法制备得到。可在近紫外或蓝光激发下，发射出中心波长在654纳米左右的红色荧光，发光强度高、稳定性好，并且与蓝光芯片的激发波长相匹配，可满足WLEDs中的调制光源色温和提高显色指数。本发明制备方法简单、易于操作，成本低且原料供应不受限制，易于操作和工业化生产；生产过程无废气废液排放，是一种环境友好的无机发光材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光材料、制备方法及应用，特别涉及一种可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉、制备方法及应用，属于无机发光材料技术领域。
背景技术
白光LEDs具有高亮度、长寿命、节能、环保等特点，作为一种新型的绿色光源，被广泛应用于信号灯、指示灯、显示屏和景观照明等领域。现使用的白光LEDs主要以蓝光LED和YAG荧光粉组合形成白光为主，虽然在质和量方面有很大的进展，但也存在一些关键问题，最大的缺陷就是显色指数偏低，显色指数较好的仅在85左右，通过大量研究证明，主要是因为LED红光区域的光度所制。将红色荧光粉与黄色荧光YAG：Ce混合，并与InGaN蓝光芯片组合可以得到人们所需求的暖白光，因此，红色荧光粉越来越受到了研究者们的关注。
虽然目前已经研发了大量的红色荧光粉，但是能被近紫外光和蓝光有效激发的红色荧光粉比较少。传统的商用红色荧光粉是在固体材料中掺杂稀土离子，并在紫外(小于365纳米)下激发，但是因为其与蓝光芯片(激发区域一般在380-470纳米)不匹配所以不能满足WLEDs中的应用需求，而且稀土离子价格昂贵，全球的供应也越来越匮乏，因此近些年来，寻找低成本、高性能的荧光粉材料已经成为一种趋势。
发明内容
针对上述现有技术本发明的目的在于提供一种能够实现近紫外光和蓝光有效激发的、显色指数高的红色荧光粉，本发明的另一目的在于提供上述红色荧光粉的制备方法，保证操作简单、成本低且可重复性好，本发明的第三个目的在于提供上述红色荧光粉的应用。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉，化学式为Ba4Ti10Al2-2xMn2xO27，x为Mn4+离子掺杂的摩尔百分比系数，掺杂范围0.001≤x≤0.2。
本发明还提供了一种可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉的制备方法，采用高温固相法，包括以下步骤：
(1)按照化学式Ba4Ti10Al2-2xMn2xO27，其中0.001≤x≤0.2对应的化学计量比称取含钡离子Ba2+的化合物、含钛离子Ti4+的化合物、含铝离子Al3+的化合物和含锰离子Mn4+的化合物，研磨并混合均匀；
(2)将混合物在空气气氛下预煅烧，预煅烧温度为300～500℃，预煅烧时间为3～10小时；
(3)将上述煅烧后的产物冷却至室温，取出样品，充分研磨并混合均匀，在含有氧气的气氛中煅烧，煅烧温度为500～1000℃，煅烧时间为6～15小时；
(4)冷却至室温后取出样品，充分研磨并混合均匀，再次在含有氧气的气氛中煅烧，煅烧温度为1000～1500℃，煅烧时间为8～16小时，即可得到一种能被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉。
上述方法中，所述的含钡离子Ba2+的化合物为硝酸钡Ba(NO3)2、碳酸钡BaCO3、氢氧化钡Ba(OH)2、草酸钡C2BaO4的一种；所述的含钛离子Ti4+的化合物为二氧化钛TiO2；所述的含铝离子Al3+的化合物为氧化铝Al2O3、硝酸铝Al(NO3)3·9H2O、碳酸铝Al2(CO3)3、氢氧化铝Al(OH)3中的一种；所述的含锰离子Mn4+的化合物为二氧化锰MnO2、醋酸锰Mn(CH3COO)2、碳酸锰MnCO3中的一种。
作为一个优选的方案，步骤(2)所述的预煅烧温度为350～450℃，预煅烧时间为5～8小时；步骤(3)所述的煅烧温度为550～950℃，煅烧时间为7～10小时；步骤(4)所述的煅烧温度为1050～1450℃，煅烧时间为9～12小时。
本发明还提供了另一种可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照化学式Ba4Ti10Al2-2xMn2xO27，其中0.001≤x≤0.2对应的化学计量比称取原料：含钡离子Ba2+的化合物、含钛离子Ti4+的化合物、含铝离子Al3+的化合物和含锰离子Mn4+的化合物；
(2)将称取的含钡离子Ba2+的化合物、含铝离子Al3+的化合物和含锰离子Mn4+的化合物分别溶解于硝酸中并用去离子水稀释，再按各原料中反应物质量的0.6～3.0wt％分别添加络合剂，不断搅拌，直至完全溶解，所述的络合剂为柠檬酸、草酸中的一种；
(3)将称取的钛离子Ti4+的化合物溶于适量的无水乙醇中，不断搅拌，直至完全水解，得到淡黄色的澄清溶液；
(4)将上述各溶液缓慢混合，在60～100℃下搅拌3～6小时，使水分缓慢蒸发，烘干后得到蓬松的前驱体；
(5)将前驱体在空气气氛中煅烧，预煅烧温度为300～500℃，预煅烧时间为4～8小时；
(6)将上述煅烧后的产物冷却至室温，取出样品，充分研磨并混合均匀，在含有氧气的气氛中煅烧，煅烧温度为1100～1400℃，煅烧时间为8～16小时，即可得到红色荧光粉。
上述方法中，所述的含钡离子Ba2+的化合物为硝酸钡Ba(NO3)2、碳酸钡BaCO3、氢氧化钡Ba(OH)2、氯化钡BaCl2、草酸钡C2BaO4的一种；所述的含钛离子Ti4+的化合物为钛酸四丁酯C16H36O4Ti、异丙醇钛C12H28O4Ti中的一种；所述的含铝离子Al3+的化合物硝酸铝Al(NO3)3·9H2O、碳酸铝Al2(CO3)3、氢氧化铝Al(OH)3、氯化铝AlCl3中的一种；所述的含锰离子Mn4+的化合物为醋酸锰Mn(CH3COO)2、碳酸锰MnCO3、氯化锰MnCl2中的一种。
优选的，步骤(5)所述的预煅烧温度为350～450℃，预煅烧时间为6～8小时；步骤(6)所述的煅烧温度为1150～1350℃，煅烧时间为8～16小时。
本发明可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉在波长为350～450纳米的近紫外至蓝光激发下，可以发射出主波长为654纳米的红色荧光，将其与黄色荧光YAG：Ce混合，并与InGaN蓝光芯片组合可以得到可发出暖白光的LED。
与现有技术相比，本发明技术方案的优点在于：
1、本发明制备的红色荧光粉颗粒度均匀、结晶度好，易被近紫外和蓝光(350～450纳米)激发，并且能够呈现有效的发射，在基质主体中呈现从600-700纳米范围的红光发射，发光效率高；使用过程对环境友好，在紫外线辐射下不会产生硫化物等有毒气体。
2、本发明制备的四价锰离子激活的红色荧光粉与蓝光芯片的激发波长相匹配，可用作多基色节能荧光光源LED和WLED中的深红色组分，以调制光源色温和提高显色指数。还可以用于被紫外光和蓝光激发的其他各种照明设备中。
3、本发明能够被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉，制备工艺简单、易于操作，对生产条件和设备要求不高，可重复性好；Mn4+具有3d3电子组态，具有与稀土离子相比拟的发光特性，其资源丰富，降低了原料成本，在替代稀土掺杂的发光应用方面具有很好的应用前景。
4、本发明生产过程无废气废液排放，是一种环境友好的无机发光材料。
附图说明
图1是按本发明实施例1技术方案制备的材料样品的X射线粉末衍射图谱；
图2是按本发明实施例1技术方案制备的材料样品的扫描电子显微镜图谱；
图3是按本发明实施例1技术方案制备的材料样品在654纳米监测下得到的近紫外至蓝光区域的激发光谱图；
图4是按本发明实施例1技术方案制备的材料样品在400纳米激发下的发光光谱图；
图5是按本发明实施例1技术方案制备的材料样品的发光衰减曲线；
图6是按本发明实施例6技术方案制备的材料样品的X射线粉末衍射图谱；
图7是按本发明实施例6技术方案制备的材料样品的扫描电子显微镜图谱；
图8是按本发明实施例6技术方案制备的材料样品在654纳米监测下得到的近紫外至蓝光区域的激发光谱图；
图9是按本发明实施例6技术方案制备的材料样品在398纳米激发下的发光光谱图；
图10是按本发明实施例6技术方案制备的材料样品的发光衰减曲线；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步描述。
实施例1：
制备Ba4Ti10Al1.998Mn0.002O27
根据化学式Ba4Ti10Al1.998Mn0.002O27,分别称取硝酸钡Ba(NO3)2：6.9693克，二氧化钛TiO2：5.3244克，氧化铝Al2O3：0.6791克，二氧化锰MnO2：0.0012克，在玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀后，置于氧化铝坩埚之中，在空气气氛下第一次预煅烧，在马弗炉中在350℃下预煅烧5小时，冷却至室温，取出样品后充分混合研磨均匀；然后在含有氧气的气氛中第二次预煅烧，在马弗炉中在550℃下预煅烧7小时，冷却至室温，取出样品后再次充分混合研磨均匀；最后在含有氧气的气氛中，在马弗炉中在1050℃下煅烧9小时，冷却至室温，即可得到能被近紫外和蓝光激发的四价锰离子激活的红色荧光粉。
参见附图1，它是按本实施例技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱，XRD测试结果显示无杂峰，所制备的样品为单相材料。
参见附图2，它是按本实施例技术方案制备样品的扫描电子显微镜图，制备得到的荧光粉粒径分布均匀。
参见附图3，它是按本实施例技术方案制备的样品在监测波长654纳米下的激发光谱，由图可知，该材料的红色发光的激发来源主要在350～450纳米之间的近紫外至蓝光区域。
参见附图4，它是按本实施例技术方案制备的样品在400纳米波长激发下的发光光谱图。由图可知，该材料主要的中心发光波长为654纳米的红色发光波段。
参见附图5，它是按本实施例技术方案制备样品的发光衰减曲线，计算可得衰减时间为43.602毫秒。
实施例2：
制备Ba4Ti10Al1.99Mn0.01O27
根据化学式Ba4Ti10Al1.99Mn0.01O27,分别称取碳酸钡BaCO3：5.2624克，二氧化钛TiO2：5.3244克，硝酸铝Al(NO3)3·9H2O：2.8257克，醋酸锰Mn(CH3COO)2：0.0115克，在玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀后，置于氧化铝坩埚之中，在空气气氛下第一次预煅烧，在马弗炉中在400℃下煅烧6小时，冷却至室温，取出样品后充分混合研磨均匀；然后在含有氧气的气氛中第二次预煅烧，在马弗炉中在600℃下煅烧8小时，冷却至室温，取出样品后再次充分混合研磨均匀；最后在含有氧气的气氛中，在马弗炉中在1100℃下煅烧10小时，冷却至室温，即可得到能被近紫外和蓝光激发的四价锰离子激活的红色荧光粉。
本实施例技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱、扫描电镜图、激发光谱图、发光光谱图、发光衰减曲线与实施例1中制备的样品一致。
实施例3：
制备Ba4Ti10Al1.986Mn0.014O27
根据化学式Ba4Ti10Al1.986Mn0.014O27,分别称取氢氧化钡Ba(OH)2：4.5693克，二氧化钛TiO2：5.3244克，碳酸铝Al2(CO3)3：1.5491克，碳酸锰MnCO3：0.0107克，在玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀后，置于氧化铝坩埚之中，在空气气氛下第一次预煅烧，在马弗炉中在300℃下煅烧3小时，冷却至室温，取出样品后充分混合研磨均匀；然后在含有氧气的气氛中第二次预煅烧，在马弗炉中在500℃下煅烧6小时，冷却至室温，取出样品后再次充分混合研磨均匀；最后在含有氧气的气氛中，在马弗炉中在1000℃下煅烧8小时，冷却至室温，即可得到能被近紫外和蓝光激发的四价锰离子激活的红色荧光粉。
本实施例技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱、扫描电镜图、激发光谱图、发光光谱图、发光衰减曲线与实施例1中制备的样品一致。
实施例4：
制备Ba4Ti10Al1.98Mn0.02O27
根据化学式Ba4Ti10Al1.98Mn0.02O27,分别称取草酸钡C2BaO4：6.009克，二氧化钛TiO2：5.3244克，氢氧化铝Al(OH)3：1.0296克，二氧化锰MnO2：0.0116克，在玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀后，置于氧化铝坩埚之中，在空气气氛下第一次预煅烧，在马弗炉中在500℃下煅烧10小时，冷却至室温，取出样品后充分混合研磨均匀；然后在含有氧气的气氛中第二次预煅烧，在马弗炉中在1000℃下煅烧15小时，冷却至室温，取出样品后再次充分混合研磨均匀；最后在含有氧气的气氛中，在马弗炉中在1500℃下煅烧16小时，冷却至室温，即可得到能被近紫外和蓝光激发的四价锰离子激活的红色荧光粉。
本实施例技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱、扫描电镜图、激发光谱图、发光光谱图、发光衰减曲线与实施例1中制备的样品一致。
实施例5：
制备Ba4Ti10Al1.96Mn0.04O27
根据化学式Ba4Ti10Al1.96Mn0.04O27,分别称取碳酸钡BaCO3：5.2624克，二氧化钛TiO2：5.3244克，氧化铝Al2O3：0.6661克，碳酸锰MnCO3：0.0116克，在玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀后，置于氧化铝坩埚之中，在空气气氛下第一次预煅烧，在马弗炉中在450℃下煅烧8小时，冷却至室温，取出样品后充分混合研磨均匀；然后在含有氧气的气氛中第二次预煅烧，在马弗炉中在950℃下煅烧10小时，冷却至室温，取出样品后再次充分混合研磨均匀；最后在含有氧气的气氛中，在马弗炉中在1450℃下煅烧12小时，冷却至室温，即可得到能被近紫外和蓝光激发的四价锰离子激活的红色荧光粉。
本实施例技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱、扫描电镜图、激发光谱图、发光光谱图、发光衰减曲线与实施例1中制备的样品一致。
实施例6：
制备Ba4Ti10Al1.9Mn0.1O27
根据化学式Ba4Ti10Al1.9Mn0.1O27,称取硝酸钡Ba(NO3)2：2.9869克，硝酸铝Al(NO3)3·9H2O：1.1563克，醋酸锰Mn(CH3COO)2：0.0494克，分别溶解于适量的硝酸中并用去离子水稀释，得到澄清的溶液，再按各原料中反应物质量的3.0wt％分别添加柠檬酸，不断搅拌，直至完全溶解；然后再称取钛酸四丁酯C16H36O4Ti：9.7234克，加入到适量的无水乙醇溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到淡黄色的溶液。将上述各溶液缓慢混合，80℃加热并且不断搅拌4小时，使水分缓慢蒸发，直至形成凝胶，烘干后得到蓬松的前驱体。然后将前驱体在空气气氛下350℃预煅烧6小时，自然冷却至室温，在玛瑙研钵中研磨并混合均匀后，在含有氧气的气氛下1150℃煅烧8小时，冷却至室温，即可得到能被近紫外和蓝光激发的四价锰离子激活的红色荧光粉。
参见附图6，它是按本实施例技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱，XRD测试结果显示无杂峰，所制备的样品结晶度较好，为单相材料。
参见附图7，它是按本实施例技术方案制备样品的扫描电镜图，测试结果显示，所制备的材料颗粒粒径在0.26微米左右，结晶完好。
参见附图8，它是按本实施例技术方案制备的样品在监测波长654纳米下的激发光谱，由图可知，该材料的红色发光的激发来源主要在350～450纳米之间的近紫外至蓝光区域。
参见附图9，它是按本实施例技术方案制备的样品在398纳米波长激发下的发光光谱图。由图可知，该材料主要的中心发光波长为654纳米的红色发光波段。
参见附图10，它是本发明实施例技术方案制备样品的发光衰减曲线，计算可得衰减时间为56.929毫秒。
实施例7：
制备Ba4Ti10Al1.86Mn0.14O27
根据化学式Ba4Ti10Al1.86Mn0.14O27,称取碳酸钡BaCO3：2.6312克，碳酸铝Al2(CO3)3：0.7254克，碳酸锰MnCO3：0.0536克，分别溶解于适量的硝酸中并用去离子水稀释，得到澄清的溶液，再按各原料中反应物质量的3.0wt％分别添加草酸，不断搅拌，直至完全溶解；然后再称取异丙醇钛C12H28O4Ti：9.474克，加入到适量的无水乙醇溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到淡黄色的溶液。将上述各溶液缓慢混合，在60℃加热搅拌6小时，使水分缓慢蒸发，直至形成凝胶，烘干后得到蓬松的前驱体。然后将前驱体在空气气氛下300℃预煅烧4小时，自然冷却至室温，在玛瑙研钵中研磨并混合均匀后，在含有氧气的气氛下1100℃煅烧8小时，冷却至室温，即可得到能被近紫外和蓝光激发的四价锰离子激活的红色荧光粉。
本实施例技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱、扫描电镜图、激发光谱图、发光光谱图、发光衰减曲线与实施例6中制备的样品一致。
实施例8：
制备Ba4Ti10Al1.8Mn0.2O27
根据化学式Ba4Ti10Al1.8Mn0.2O27,称取氢氧化钡Ba(OH)2：1.9583克，氢氧化铝Al(OH)3：0.4011克，氯化锰MnCl2：0.0925克，分别溶解于适量的硝酸中并用去离子水稀释，得到澄清的溶液，再按各原料中反应物质量的1.0wt％分别添加柠檬酸，不断搅拌，直至完全溶解；然后再称取钛酸四丁酯C16H36O4Ti：9.7234克，加入到适量的无水乙醇溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到淡黄色的溶液。将上述各溶液缓慢混合，在100℃加热搅拌3小时，使水分缓慢蒸发，直至形成凝胶，烘干后得到蓬松的前驱体。然后将前驱体在空气气氛下500℃预煅烧8小时，自然冷却至室温，在玛瑙研钵中研磨并混合均匀后，在含有氧气的气氛下1400℃煅烧16小时，冷却至室温，即可得到能被近紫外和蓝光激发的四价锰离子激活的红色荧光粉。
本实施例技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱、扫描电镜图、激发光谱图、发光光谱图、发光衰减曲线与实施例6中制备的样品一致。
实施例9：
制备Ba4Ti10Al1.7Mn0.3O27
根据化学式Ba4Ti10Al1.8Mn0.2O27,称取氯化钡BaCl2：2.7764克，氯化铝AlCl3：0.7556克，碳酸锰MnCO3：0.115克，分别溶解于适量的硝酸中并用去离子水稀释，得到澄清的溶液，再按各原料中反应物质量的1.0wt％分别添加草酸，不断搅拌，直至完全溶解；然后再称取异丙醇钛C12H28O4Ti：9.474克，加入到适量的无水乙醇溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到淡黄色的溶液。将上述各溶液缓慢混合，80℃加热并且不断搅拌，使水分缓慢蒸发，直至形成凝胶，烘干后得到蓬松的前驱体。然后将前驱体在空气气氛下400℃预煅烧6小时，自然冷却至室温，在玛瑙研钵中研磨并混合均匀后，在含有氧气的气氛下1300℃煅烧16小时，冷却至室温，即可得到能被近紫外和蓝光激发的四价锰离子激活的红色荧光粉。
本实施例技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱、扫描电镜图、激发光谱图、发光光谱图、发光衰减曲线与实施例6中制备的样品一致。
实施例10：
制备Ba4Ti10Al1.6Mn0.4O27
根据化学式Ba4Ti10Al1.8Mn0.2O27,称取氯化钡BaCl2：2.3798克，碳酸铝Al2(CO3)3：0.5349克，醋酸锰Mn(CH3COO)2：0.1977克，分别溶解于适量的硝酸中并用去离子水稀释，得到澄清的溶液，再按各原料中反应物质量的0.6wt％分别添加柠檬酸，不断搅拌，直至完全溶解；然后再称取钛酸四丁酯C16H36O4Ti：9.7234克，加入到适量的无水乙醇溶液中，并不断搅拌至完全溶解，得到淡黄色的溶液。将上述各溶液缓慢混合，80℃加热并且不断搅拌，使水分缓慢蒸发，直至形成凝胶，烘干后得到蓬松的前驱体。然后将前驱体在空气气氛下450℃预煅烧8小时，自然冷却至室温，在玛瑙研钵中研磨并混合均匀后，在含有氧气的气氛下1350℃煅烧16小时，冷却至室温，即可得到能被近紫外和蓝光激发的四价锰离子激活的红色荧光粉。
本实施例技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱、扫描电镜图、激发光谱图、发光光谱图、发光衰减曲线与实施例6中制备的样品一致。
Claims (8)
1.一种可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉，其特征在于：化学式为Ba4Ti10Al2- 2xMn2xO27，x为Mn4+离子掺杂的摩尔百分比系数，掺杂范围0.001≤x≤0.2。
2.一种如权利要求1所述的可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉的制备方法，其特征在于，采用高温固相法，包括以下步骤：
（1）按照化学式Ba4Ti10Al2-2xMn2xO27，其中0.001≤x≤0.2对应的化学计量比称取含钡离子Ba2+的化合物、含钛离子Ti4+的化合物、含铝离子Al3+的化合物和含锰离子Mn4+的化合物，研磨并混合均匀；
（2）将混合物在空气气氛下预煅烧，预煅烧温度为300～500℃，预煅烧时间为3～10小时；
（3）将上述煅烧后的产物冷却至室温，取出样品，充分研磨并混合均匀，在含有氧气的气氛中煅烧，煅烧温度为500～1000℃，煅烧时间为6～15小时；
（4）冷却至室温后取出样品，充分研磨并混合均匀，再次在含有氧气的气氛中煅烧，煅烧温度为1000～1500℃，煅烧时间为8～16小时，即可得到一种能被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉。
3.根据权利要求2所述的一种可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉的制备方法，其特征在于：所述的含钡离子Ba2+的化合物为硝酸钡Ba(NO3)2、碳酸钡BaCO3、氢氧化钡Ba(OH)2、草酸钡BaC2O4的一种；所述的含钛离子Ti4+的化合物为二氧化钛TiO2；所述的含铝离子Al3+的化合物为氧化铝Al2O3、硝酸铝Al(NO3)3•9H2O、碳酸铝Al2(CO3)3、氢氧化铝Al(OH)3中的一种；所述的含锰离子Mn4+的化合物为二氧化锰MnO2、醋酸锰Mn(CH3COO)2、碳酸锰MnCO3中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的预煅烧温度为350～450℃，预煅烧时间为5～8小时；步骤（3）所述的煅烧温度为550～950℃，煅烧时间为7～10小时；步骤（4）所述的煅烧温度为1050～1450℃，煅烧时间为9～12小时。
5.一种如权利要求1所述的可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉的制备方法，其特征在于，采用溶胶凝胶法，包括以下步骤：
（1）按照化学式Ba4Ti10Al2-2xMn2xO27，其中0.001≤x≤0.2对应的化学计量比称取原料：含钡离子Ba2+的化合物、含钛离子Ti4+的化合物、含铝离子Al3+的化合物和含锰离子Mn4+的化合物；
（2）将称取的含钡离子Ba2+的化合物、含铝离子Al3+的化合物和含锰离子Mn4+的化合物分别溶解于硝酸中并用去离子水稀释，再按各原料中反应物质量的0.6～3.0wt%分别添加络合剂，不断搅拌，直至完全溶解，所述的络合剂为柠檬酸、草酸中的一种；
（3）将称取的钛离子Ti4+的化合物溶于适量的无水乙醇中，不断搅拌，直至完全水解，得到淡黄色的澄清溶液；
（4）将上述各溶液缓慢混合，在60～100℃下搅拌3～6小时，使水分缓慢蒸发，烘干后得到蓬松的前驱体；
（5）将前驱体在空气气氛中煅烧，预煅烧温度为300～500℃，预煅烧时间为4～8小时；
（6）将上述煅烧后的产物冷却至室温，取出样品，充分研磨并混合均匀，在含有氧气的气氛中煅烧，煅烧温度为1100～1400℃，煅烧时间为8～16小时，即可得到红色荧光粉。
6.根据权利要求5所述的一种可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉的制备方法，其特征在于：所述的含钡离子Ba2+的化合物为硝酸钡Ba(NO3)2、碳酸钡BaCO3、氢氧化钡Ba(OH)2、氯化钡BaCl2、草酸钡BaC2O4的一种；所述的含钛离子Ti4+的化合物为钛酸四丁酯C16H36O4Ti、异丙醇钛C12H28O4Ti中的一种；所述的含铝离子Al3+的化合物为硝酸铝Al(NO3)3•9H2O、碳酸铝Al2(CO3)3、氢氧化铝Al(OH)3、氯化铝AlCl3中的一种；所述的含锰离子Mn4+的化合物为醋酸锰Mn(CH3COO)2、碳酸锰MnCO3、氯化锰MnCl2中的一种。
7.根据权利要求5所述的一种可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的预煅烧温度为350～450℃，预煅烧时间为6～8小时；步骤（6）所述的煅烧温度为1150～1350℃，煅烧时间为8～16小时。
8.一种如权利要求1所述的可被近紫外和蓝光激发的红色荧光粉的应用，其特征在于：在波长为350～450纳米的近紫外至蓝光激发下，可以发射出主波长为654纳米的红色荧光，将其与黄色荧光YAG：Ce混合，并与InGaN蓝光芯片组合可以得到可发出暖白光的LED。
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