CN108359463B - 激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法及其产品和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法，利用冷冻干燥微乳液法合成Er3+掺杂的钙钛矿LaFexCo1‑xO3（0<x<1），微乳液法有利于制备大小可控的纳米级颗粒，冷冻干燥技术能够使制剂具有疏松的绵状结构，在煅烧过程中有利于颗粒的细化。二者的结合有利于制备颗粒尺寸可控、较小颗粒尺寸的Er3+掺杂的钙钛矿LaFexCo1‑xO3（0<x<1）纳米荧光粉，材料具有较大的比表面积，具有更多的表面态，能容纳更多的发光中心，发光效率更高。粉体372 nm激发下，在600 nm左右具有明显的发射峰，发光效率6%。

Description

激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法及其产品和应用
技术领域
本发明涉及一种钙钛矿荧光粉的制备方法及其产品和应用，特别是涉及一种激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法及其产品和应用。
背景技术
自20-90年代以来，随着白光LED 的开发，LED 已从特种光源领域如大屏幕显示、指示灯等应用逐渐步入一般照明成为新一代照明用光源，目前LED主要问题是成本过高及亮度偏低。为获得足够亮度的光源，通常需要组合数十个乃至上百个发光单元。显然，除改进生产工艺及使用更为廉价的半导体材料外，提升单个器件的发光效率及输出功率已成为降低成本的最为有效途径。美国Ducharme 等人提出一个新的方法，用激光二极管(LD)代替LED 来实现白光光源(Ducharme et al.，US patent 7088040，2006)。与LED 相比，LD除具有和LED 相同的特点外，还具有发出光的方向性好，能量密度高，因此更有可能实现高亮度乃至超高亮度白光。此外，LD 技术相对于高亮度LED 来说，其发展已相对成熟，不存在大的技术上的困难，这也是加速产业化的一个重要影响因素。可以预期未来LD 将与LED 一起构成新一代照明光源的核心。
在单色LD 表面涂敷或沉积不同颜色的荧光粉来实现使用单一LD 激发稀土掺杂的荧光粉发出红(R)、绿(G)、蓝(B) 三基色光进行混合，通过调节三基色的比例，可获得不同色温和高染色指数(CRI) 的白光。荧光粉由激活离子和基质两部分组成，前者是发光中心，决定了荧光粉的发光特性；后者则是承载体和分散介质。传统用于激光材料的基质主要有氟化物、氟氧化物和其它卤化物。卤化物激光损伤阈值低、化学稳定性和热稳定性差、对环境和气氛敏感；而氟化物对环境污染大。因此，近年来钙钛矿氧化物和氮氧化物受到更多的关注。
钙钛矿因为具有好的化学和光化学稳定性、声子能量低，使其成为发光基质的候选材料，可以预期通过选择合适的掺杂离子，可以在该体系中获得上转换发光。
其中钙钛矿LaFexCo1-xO3（0<x<1）具有四面体和八面体空位，可形成替代型固溶体。在稀土元素中，铒是一种常用的掺杂元素，并且其发光效率比较高。对钙钛矿LaFexCo1-xO3（0<x<1）进行铒离子掺杂得到红光钙钛矿荧光粉。
发明内容
针对稀土钙钛矿荧光粉研究极少的问题，本发明目的在于提供一种激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法。
本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的激光二极管用红光钙钛矿荧光粉产品。
本发明的又一目的在于：提供一种上述产品的应用。
一种激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：
（1）将镧盐、铁盐、钴盐按摩尔量比为：1 mol：x mol:(1-x) mol加入去离子水中，磁力搅拌20～30 min至镧盐、铁盐和钴盐全部溶解，再将一定量的铒盐加入上述溶液中，继续磁力搅拌至铒盐全部溶解，其中铒离子的掺杂摩尔量为1%～5%，得溶液A；
（2）称量一定量的壳聚糖加入冰醋酸中，超声至完全溶解，得溶液B；
（3）将溶液A缓慢加入溶液B中，超声、磁力搅拌30～60 min，得溶液C；
（4）向溶液C中加入环氧氯丙烷，磁力搅拌5～10 h，得溶液D；
（5）将溶液D转移至培养皿内，用保鲜膜盖好，-80℃下冷冻，将冷冻好的样品放入冷冻干燥机，抽真空，干燥10～24 h，干燥好的样品放入坩埚，马弗炉中1000～1200 ℃煅烧5～10 h，得目标产物。
所述的镧盐是醋酸镧、硝酸镧或是柠檬酸镧中的一种或其组合。
所述的酸为铁盐是醋酸铁、硝酸铁或柠檬酸中的一种或其组合。
所述的钴盐为醋酸钴、硝酸钴或者是柠檬酸钴中的一种或其组合。
所述的铒盐为醋酸铒、硝酸铒或者是柠檬酸铒中的一种或其组合。
本发明提供一种激光二极管用红光钙钛矿荧光粉，根据上述任一所述方法制备得到。
本发明提供一种红光钙钛矿荧光粉在激光二极管中的应用。
有益效果：
本发明提供一种激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法，利用冷冻干燥微乳液法合成Er3+掺杂的钙钛矿LaFexCo1-xO3（0<x<1），微乳液法有利于制备大小可控的纳米级颗粒，冷冻干燥技术能够使制剂具有疏松的绵状结构，在煅烧过程中有利于颗粒的细化。二者的结合有利于制备颗粒尺寸可控、较小颗粒尺寸的Er3+掺杂的钙钛矿LaFexCo1-xO3（0<x<1）纳米荧光粉，材料具有较大的比表面积具有更多的表面态，能容纳更多的发光中心，发光效率更高。
附图说明
图1为实施例1钙钛矿的发光性能图。
具体实施方式
本发明通过下面具体实例进行详细的描述，但是本发明的保护范围不受限于这些实施例子。
实施例1
将醋酸镧、醋酸铁、醋酸钴按摩尔量比为：1 mol：0.2 mol：0.8mol加入去离子水中，磁力搅拌20 min至醋酸镧、醋酸铁、醋酸钴全部溶解，再将一定量的醋酸铒加入上述溶液中，继续磁力搅拌至醋酸铒全部溶解，其中铒离子（Er3+）的掺杂摩尔量为1%，得溶液A；称量一定量的壳聚糖加入冰醋酸中，超声至完全溶解，得溶液B（对浓度没有特别要求，可以是饱和溶液，也可以是较低浓度）；将溶液A缓慢加入溶液B中，超声、磁力搅拌30 min，得溶液C；向溶液C中加入环氧氯丙烷，磁力搅拌5 h，得溶液D；将溶液D转移至培养皿内，用保鲜膜盖好，-80 ℃下冷冻，将冷冻好的样品放入冷冻干燥机，抽真空，干燥10 h，干燥好的样品放入坩埚，马弗炉中1000 ℃煅烧10 h，得目标产物。粉体372 nm激发下，在600 nm左右具有明显的发射峰，发光效率6%。
实施例2
将硝酸镧、硝酸铁、硝酸钴按摩尔量比为：1 mol：0.5 mol：0.5 mol加入去离子水中，磁力搅拌20 min至硝酸镧、硝酸铁、硝酸钴全部溶解，再将一定量的硝酸铒加入上述溶液中，继续磁力搅拌至硝酸铒全部溶解，其中Er3+的掺杂摩尔量为3%，得溶液A；称量一定量的壳聚糖加入冰醋酸中，超声至完全溶解，得溶液B；将溶液A缓慢加入溶液B中，超声、磁力搅拌45 min，得溶液C；向溶液C中加入环氧氯丙烷，磁力搅拌10 h，得溶液D；将溶液D转移至培养皿内，用保鲜膜盖好，-80 ℃下冷冻，将冷冻好的样品放入冷冻干燥机，抽真空，干燥20h，干燥好的样品放入坩埚，马弗炉中1000 ℃煅烧10 h，得目标产物。
实施例3
将硝酸镧、硝酸铁、硝酸钴按摩尔量比为：1 mol：0.8mol：0.2 mol加入去离子水中，磁力搅拌20 min至硝酸镧、硝酸铁、硝酸钴全部溶解，再将一定量的硝酸铒加入上述溶液中，继续磁力搅拌至硝酸铒全部溶解，其中Er3+的掺杂摩尔量为5%，得溶液A；称量一定量的壳聚糖加入冰醋酸中，超声至完全溶解，得溶液B；将溶液A缓慢加入溶液B中，超声、磁力搅拌45 min，得溶液C；向溶液C中加入环氧氯丙烷，磁力搅拌10 h，得溶液D；将溶液D转移至培养皿内，用保鲜膜盖好，-80 ℃下冷冻，将冷冻好的样品放入冷冻干燥机，抽真空，干燥20h，干燥好的样品放入坩埚，马弗炉中1200 ℃煅烧5 h，得目标产物。

Claims (7)

1.一种激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
（1）将镧盐、铁盐、钴盐按摩尔量比为：1 mol：x mol:(1-x) mol加入去离子水中，其中0<x<1，磁力搅拌20～30 min至镧盐、铁盐和钴盐全部溶解，再将一定量的铒盐加入上述溶液中，继续磁力搅拌至铒盐全部溶解，其中铒离子的掺杂摩尔量为1%～5%，得溶液A；
（2）将壳聚糖加入冰醋酸中，超声至完全溶解，得溶液B；
（3）将溶液A缓慢加入溶液B中，超声、磁力搅拌30～60 min，得溶液C；
（4）向溶液C中加入环氧氯丙烷，磁力搅拌5～10 h，得溶液D；
（5）将溶液D转移至培养皿内，用保鲜膜盖好，-80℃下冷冻，将冷冻好的样品放入冷冻干燥机，抽真空，干燥10～24 h，干燥好的样品放入坩埚，马弗炉中1000～1200 ℃煅烧5～10 h，得目标产物。
2.根据权利要求1所述激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法，其特征在于所述的镧盐是醋酸镧、硝酸镧或是柠檬酸镧中的一种或其组合。
3.根据权利要求1所述激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法，其特征在于所述的铁盐是醋酸铁、硝酸铁或柠檬酸铁中的一种或其组合。
4.根据权利要求1所述激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法，其特征在于所述的钴盐为醋酸钴、硝酸钴或者是柠檬酸钴中的一种或其组合。
5.根据权利要求1所述激光二极管用红光钙钛矿荧光粉的制备方法，其特征在于所述的铒盐为醋酸铒、硝酸铒或者是柠檬酸铒中的一种或其组合。
6.一种激光二极管用红光钙钛矿荧光粉，其特征在于根据权利要求1至5之任一项所述方法制备得到。
7.一种根据权利要求6所述红光钙钛矿荧光粉在激光二极管中的应用。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107376964A (zh) * 2017-07-21 2017-11-24 湘潭大学 一种以掺杂钙钛矿为载体的复合光催化剂制备及其应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107376964A (zh) * 2017-07-21 2017-11-24 湘潭大学 一种以掺杂钙钛矿为载体的复合光催化剂制备及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Fe3+掺杂对LaCoO3光催化性能的影响;张春桂;《化学与生物工程》;20110325;第28卷(第3期);全文 *

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