CN106833641B - 一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉及其制备方法 - Google Patents
一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106833641B CN106833641B CN201710122468.1A CN201710122468A CN106833641B CN 106833641 B CN106833641 B CN 106833641B CN 201710122468 A CN201710122468 A CN 201710122468A CN 106833641 B CN106833641 B CN 106833641B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluorescent powder
- size
- rare earth
- yellow fluorescent
- ethylene glycol
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉及其制备方法，其化学组成为[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3。该系荧光粉的合成方法是以稀土硝酸盐作为母盐溶液，以尿素为沉淀剂，水和乙二醇为溶剂，通过均匀沉淀技术辅以多元醇技术制备前驱体，后经高温煅烧，即可获得形貌、尺寸可控的黄色荧光粉。本发明所制备的荧光粉通过改变溶剂水和乙二醇的比例，可以实现形貌（球形→球形/花状→花状）、尺寸（先减小后增大）的有效可控；具有良好的单分散性；具有优异的黄光发射，且存在Gd3+→Dy3+间的能量传递效应，可以显著增强Dy3+的发光强度，有望成为新一代照明显示材料。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明技术及显示领域，尤其涉及一种形貌、尺寸可控黄色荧光粉及其制备方法。
背景技术
近几年来，LED发光二极管由于其发光效率高，节能能力强，使用寿命长以及对使用环境无污染的良好特性，被认为是取代传统的白炽灯和荧光灯的下一代照明体系。荧光粉是LED行业中应用最多的发光材料，因此许多研究学者一直致力于新体系荧光粉的研究。目前，商业化的白光LED主要是通过GaN蓝光发射的LED芯片和具有黄光发射的YAG:Ce3+荧光粉混合得到的，由于其较低的显色指数和高的相关色温，导致其应用的范围较窄。因此，找到一种发光性能高，物理化学稳定性强的黄色荧光粉是领域内期待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种形貌、尺寸可控的(Y,Gd)2O3:Dy3+黄色荧光粉及其制备方法，该荧光粉通过改变溶剂去离子水和乙二醇的比例，可以实现形貌、尺寸的有效可控，形貌发生球形→球形/花状→花状的渐变过程；尺寸先减小后增大；荧光粉颗粒呈现单分散性，宜于LED的涂覆；具有优异的黄光发射，且存在Gd3+→Dy3+间的能量传递效应，可以显著增强Dy3+的发光强度，有望成为新一代照明显示材料。
一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
（1）将粉状稀土氧化物（Gd2O3，Y2O3和Dy2O3）溶于热硝酸配制成稀土硝酸盐溶液；
（2）按[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3化学计量比，量取稀土硝酸盐、适量尿素（稀土阳离子含量的40倍）进行混合，加入去离子水/乙二醇配制成体积为500mL的溶液，置于室温下搅拌30-60min，使混合液充分混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合均匀的混合液置于恒温水浴锅中，在40-60min之内升温至90 oC，并在90±1 oC保温120min至反应结束；
（4）将步骤（3）所得到的悬浊液经离心、清洗、干燥得到白色前驱体粉末；
（5）将步骤（4）所得到的白色前驱体粉末经1000 oC煅烧，保温4h最终得到[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3黄色荧光粉。
附图说明
图1为实施例1-6所得形貌、尺寸可控的黄色荧光粉SEM图。
图2为实施例1经1000 oC煅烧所得[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3黄色荧光粉的发射光谱。
具体实施方式
以下是本发明的实施案例，本发明的保护范围不受这些实施案例的限定，其保护范围由权利要求来决定。
实施例1
一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉，其制备方法如下：
所用原料：Gd2O3(99.99%)，Y2O3(99.999%)，Dy2O3(99.99%)，尿素(CO(NH2)2·12H2O,>99%)，乙二醇(>99%)，硝酸(HNO3，68%)；
（1）将粉状稀土氧化物RE2O3（RE=Y, Gd, Dy）分别溶解于热硝酸中，去除多余的HNO3，配制成稀土硝酸盐溶液；
（2）按[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3化学计量比，量取稀土硝酸盐、适量尿素（稀土阳离子总量的40倍）进行混合，加入去离子水/乙二醇配制成体积为500mL的溶液（乙二醇的添加量为0mL），置于室温下搅拌60min，使混合液充分混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合均匀的混合液置于恒温水浴锅中，在40-60min之内升温至90 oC，并在90±1 oC保温120min至反应结束；
（4）将步骤（3）所得到的悬浊液进行离心，经两次水洗及两次醇洗后，将所得产物在干燥箱内烘干，烘干温度为80 oC，烘干时间为12 h，最终获得白色前驱体粉末；
（5）将步骤（4）所得到的白色前驱体粉末在氧气气氛下，经1000 oC煅烧4h，最终得到单分散球形[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3黄色荧光粉，粒径为（350 nm）。
实施例2
本实施例与实施例1的不停之处在于溶剂乙二醇的添加量，乙二醇的添加量为50mL，其余条件均与实施例1相同，此实施例得到粒径小于实施例1的单分散单分散球形[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3黄色荧光粉，粒径为（300 nm）。
实施例3
本实施例与实施例1的不停之处在于溶剂乙二醇的添加量，乙二醇的添加量为100mL，其余条件均与实施例1相同，此实施得到粒径小于实施例2的单分散单分散球形[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3黄色荧光粉，粒径为（200 nm）。
实施例4
本实施例与实施例1的不停之处在于溶剂乙二醇的添加量，乙二醇的添加量为150mL，其余条件均与实施例1相同，此实施得到形貌由单分散的球形渐渐生成球形与花状过渡形貌的[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3黄色荧光粉。
实施例5
本实施例与实施例1的不停之处在于溶剂乙二醇的添加量，乙二醇的添加量为200mL，其余条件均与实施例1相同，此实施得到形貌含有少量单分散球形以及大量花状形貌的[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3黄色荧光粉。
实施例6
本实施例与实施例1的不停之处在于溶剂乙二醇的添加量，乙二醇的添加量为250mL，其余条件均与实施例1相同，此实施得到单分散花状形貌的[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3黄色荧光粉。
图1是实施例1-6所得形貌、尺寸可控的黄色荧光粉SEM图。从图中可以看出当乙二醇掺量为50 mL(b: 300 nm)和100 mL(c: 200 nm)时，所合成的[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3前驱体仍为单分散球形颗粒，并且颗粒平均直径比相应不掺加乙二醇合成的前驱体颗粒平均直径(a: 350 nm)有所减小。当乙二醇掺量超过150 mL时，将导致颗粒形貌逐渐发生较大的变化，即由单分散的球形渐渐生成球形与花状的过渡形貌，当乙二醇掺量达到250 mL时，大量形成花状结构。故当乙二醇掺量由100 mL逐渐增加到250 mL时，前驱体的形貌将发生“球形→球形/花状→花状”的渐变过程。
图2是实施例1经1000煅烧所得[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3黄色荧光粉的发射光谱。由图可知，在276 nm激发下，发射光谱出现的发射峰，分别位于~573 nm处的Dy3+的4F9/2→6H13/2电偶极子跃迁（黄光）、~489 nm处的Dy3+的4F9/2→6H15/2磁偶极子跃迁（蓝光）以及~670nm处的Dy3+的4F9/2→6F11/2跃迁（红光）。在573 nm处的发射光谱峰型尖锐，具有最高的发射强度，说明该荧光粉具有较高的黄光发射。
Claims (1)
1.一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉的制备方法，其特征在于，通过改变溶剂去离子水和乙二醇的比例，实现黄色荧光粉的形貌、尺寸的有效控制，形貌发生球形→球形/花状→花状的渐变过程；尺寸先减小后增大，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将粉状稀土氧化物分别溶于热硝酸，配制成稀土离子浓度为0.015M的稀土硝酸盐溶液，所述粉状稀土氧化物为Gd2O3，Y2O3和Dy2O3；
(2)按Gd3+:Y3+:Dy3+摩尔比0.931：0.049：0.02量取稀土硝酸盐、18.018g尿素进行混合，加入去离子水/乙二醇配制成体积为500mL的溶液，其中，乙二醇的添加量选自50mL、100mL、150mL、200mL和250mL；置于室温下搅拌30-60min，使混合液充分混合均匀；
(3)将步骤(2)所得混合均匀的混合液置于恒温水浴锅中，在40-60min之内升温至90℃，并在90±1℃保温120min至反应结束；
(4)将步骤(3)所得到的悬浊液经离心、清洗、干燥得到白色前驱体粉末；
(5)将步骤(4)所得到的白色前驱体粉末经1000℃煅烧，保温4h最终得到[(Y0.05Gd0.95)0.98Dy0.02]2O3黄色荧光粉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710122468.1A CN106833641B (zh) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | 一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710122468.1A CN106833641B (zh) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | 一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106833641A CN106833641A (zh) | 2017-06-13 |
| CN106833641B true CN106833641B (zh) | 2020-03-13 |
Family
ID=59138912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710122468.1A Active CN106833641B (zh) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | 一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106833641B (zh) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102226084B (zh) * | 2011-04-28 | 2013-02-27 | 北京科技大学 | 一种花状Y2O3:Eu3+微球的合成方法 |
| CN102807239A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-12-05 | 北京化工大学 | 一种镧系稀土掺杂纳米yag复合粉体的制备方法 |
| CN105295913A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-02-03 | 济南大学 | 一种黄色单分散球形稀土氧化物荧光粉及其制备方法 |
-
2017
- 2017-03-03 CN CN201710122468.1A patent/CN106833641B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106833641A (zh) | 2017-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101113333B (zh) | 铈激活的钇铝石榴石荧光粉的制备方法 | |
| CN102367383B (zh) | 一种白光led用钇铝石榴石型黄色荧光粉的制备方法 | |
| CN106544025B (zh) | 一种稀土掺杂的硫氧化钆荧光粉的制备方法 | |
| CN102220131A (zh) | 一种白光led用球形、增红荧光粉及其制备方法 | |
| CN106520121A (zh) | 稀土掺杂硫氧化钆和含氧硫酸钆上转换荧光粉的制备方法 | |
| CN107400510A (zh) | 一种植物生长灯用高光效稀土离子铽铕双掺杂磷酸铋红色荧光粉及其制备方法 | |
| CN107163941B (zh) | 一种碱土金属钨钼酸盐红色荧光粉及其制备方法 | |
| CN106544024B (zh) | 一种镓铝酸盐荧光粉及其制备方法 | |
| CN106833641B (zh) | 一种形貌、尺寸可控的黄色荧光粉及其制备方法 | |
| CN102433117A (zh) | 钨钼酸盐固溶体发光微晶的一种化学溶液制备方法 | |
| CN109957402A (zh) | 一种三价铕离子激活的红发光荧光粉及其制备和应用 | |
| CN106590657B (zh) | 一种镥铝酸盐绿色荧光粉及其制备方法和应用 | |
| Yuan et al. | Emission-tunable silver clusters constrained within EMT zeolite | |
| CN112500854A (zh) | 一种用于蓝绿色荧光粉的二氧化硅纳米颗粒的处理方法 | |
| CN102154011A (zh) | 球形焦磷酸锶光致发光材料及其制备方法 | |
| CN106010528A (zh) | 一种铋、锰掺杂的蓝色荧光粉及其制备方法和应用 | |
| CN109777422A (zh) | 适用于紫光激发的蓝色荧光粉及其制备方法和发光装置 | |
| CN102061168A (zh) | 一种提高掺铕氧化钇红色荧光粉发光亮度的方法 | |
| CN112029502A (zh) | 一种磷灰石结构硅酸镧发光粉体材料及其制备方法和应用 | |
| 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 | |
| CN105199733B (zh) | 一种Dy3+掺杂增强Tb3+发射荧光粉 | |
| CN109810706A (zh) | 一种类绣球花状掺铕钼酸钙粉体的制备方法 | |
| CN110041933A (zh) | 一种Bi3+掺杂增强Ce3+黄光发射的荧光粉 | |
| CN110172347A (zh) | 一种钨酸盐红色荧光粉的制备方法 | |
| CN112724974B (zh) | 一种掺铕铈钆复合氧化物红色荧光粉及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Jinkai Inventor after: Wang Wenzhi Inventor after: Liu Zongming Inventor before: Wang Wenzhi Inventor before: Li Jinkai Inventor before: Liu Zongming |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant |