CN110373189A - 一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蓝色荧光粉技术领域，涉及一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法。包括以下步骤：S1、按各元素摩尔配比Y:Ta:O:Bi＝(1‑x):1:4:x，其中x为摩尔分数，且0<x≤7.00％；分别称取含钇化合物、含钽化合物及含铋化合物作为原料；S2、将含钇化合物、含钽化合物及含铋化合物同时放置于研磨釜内研磨成粉并搅拌均匀混合；S3、将步骤S2中的混合物在1573K煅烧6h，随炉冷却至室温后，研磨即得铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉。本发明所制备的铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉可被240‑400nm范围内的紫外光激发，可见光范围内无吸收。发光在350‑700nm范围内，通过掺杂不同浓度的Bi3+，可使发射峰在375‑440nm范围内可调。

Description

一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法
技术领域
本发明涉及蓝色荧光粉技术领域，更具体地说，涉及一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法。
背景技术
随着照明技术的发展，发光二极管(LED)的研究也日趋成熟。与传统白炽灯和荧光灯相比，LED具有节能、环保、体积小、重量轻、响应快、寿命长等诸多优点。适用于照明、显示和装饰等领域，被誉为第四代照明光源。
目前商用的白光LED(WLED)主要采用蓝光InGaN芯片激发YAG:Ce黄粉，通过蓝光与黄光的混合产生白光。另一种基于紫外芯片激发红、绿、蓝荧光粉产生白光的LED(UV-LED)，这种激发方式能为荧光粉提供更高的激发能量，制得的白光具有显色性好、发光效率高等优点，且LED发光性能稳定，其发光颜色只由荧光粉决定。因此使用紫外芯片与三基色荧光粉组合来实现白光的方案已经成为目前白光LED行业发展的热点。蓝色荧光粉则是该方案中不可缺少的成分。
在三基色荧光粉中蓝光的主要作用在于提高光效，其发射波长与光谱功率分别对光效、色温、光衰和显色性都有较大影响。因此开发新型蓝色发光材料，尤其是发射光谱可调的发光材料，对制备新型高效的白光LED照明器件有着重大的实际应用意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法，以解决现有技术蓝色荧光粉结构不稳定且发射波峰不易调节的缺陷。
一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法，包括以下步骤：
S1、按各元素摩尔配比Y:Ta:O:Bi＝(1-x):1:4:x，其中x为摩尔分数，且0<x≤7.00％；分别称取含钇化合物、含钽化合物及含铋化合物作为原料；
S2、将含钇化合物、含钽化合物及含铋化合物同时放置于研磨釜内研磨成粉并搅拌均匀混合；
S3、将步骤S2中的混合物在1573K煅烧6h，随炉冷却至室温后，研磨即得铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉。
作为本发明的优选方案，步骤S1中的含钇化合物的具体物质为氧化钇或硝酸钇。
作为本发明的优选方案，步骤S1中的含钽化合物的具体物质为氧化钽或硝酸钽。
作为本发明的优选方案，步骤S1中的含铋化合物的具体物质为三氧化二铋或硝酸铋。
作为本发明的优选方案，步骤S3中的钽酸盐蓝色荧光粉的化学通式为Y1-xTaO4:xBi3+，其中x为摩尔分数，且0<x≤7.00％。
作为本发明的优选方案，该铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉为单斜晶系晶体结构，且发光离子为Bi3+。
从上述的技术方案可以看出，本发明的有益效果为：
(1)本发明所制备的铋掺杂的蓝色钽酸盐荧光粉能够被紫外光有效激发，激发带较宽，在240-400nm范围内具有较强吸收。在可见光内无吸收。
(2)本发明所制备的铋掺杂的蓝色钽酸盐荧光粉在紫外光激发下，发光为覆盖350-700nm范围内的宽带发射。
(3)本发明所制备的铋掺杂的蓝色钽酸盐荧光粉可通过掺杂不同浓度的Bi3+，使发射峰在375-440nm范围内可调。
(4)本发明所制备的铋掺杂的蓝色钽酸盐荧光粉结构稳定，合成方法简单，原料价格较低，便于规模化生产。
附图说明
图1为实施例1的配比(1)-(8)样品的X射线粉末衍射图谱。
图2为实施例1的配比(1)-(8)样品的发射光谱,激发波长290nm。
图3为实施例1的配比(1)-(8)样品的激发光谱，监测波长434nm。
图4为实施例1的配比(1)-(8)样品的归一化发射光谱。
图5为实施例1的配比(3)样品分别在290nm与330nm激发下监测434nm与460nm发光中心的寿命衰减光谱。
具体实施方式
下面实施例用于进一步详细说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定，除特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备均为本技术领域的常规试剂、方法和设备，但不以任何形式限制本发明。
实施例1
选取氧化钇、氧化钽、三氧化二铋作为起始化合物原料，按各元素化学计量比，分别称取三种化合物原料，共8组，配比如下：
(1)Y:Ta:Bi＝1.00:1:0，对应x＝0％；
(2)Y:Ta:Bi＝0.99:1:0.01，对应x＝1.00％；
(3)Y:Ta:Bi＝0.98:1:0.02，对应x＝2.00％；
(4)Y:Ta:Bi＝0.97:1:0.03，对应x＝3.00％；
(5)Y:Ta:Bi＝0.96:1:0.04，对应x＝4.00％；
(6)Y:Ta:Bi＝0.95:1:0.05，对应x＝5.00％；
(7)Y:Ta:Bi＝0.94:1:0.06，对应x＝6.00％；
(8)Y:Ta:Bi＝0.93:1:0.07，对应x＝7.00％；
混合物经研磨混合均匀后，装入刚玉坩埚；将刚玉坩埚置于刚玉舟中，放入高温箱式电炉。严格控制升温速率，在1573K煅烧6h，随炉冷却至室温后，研磨即得铋掺杂的钽酸盐荧光粉。
图1为实施例1的配比(1)-(8)在1573K条件下获得样品的X射线粉末衍射图谱。采用德国布鲁克公司(Bruker)D8ADVANCE型X射线粉末衍射仪测定。辐射源为Cu靶Kα射线测试电压40kV，测试电流40mA，扫描步长0.02°/step，扫描速度：0.12s/step。XRD图谱分析表明在1523K下获得的样品相为YTaO4相，属于单斜晶系，铋的掺杂没有引入其它物相或杂质。
图2为实施例1的配比(1)-(8)样品的发射光谱。采用英国爱丁堡公司(Edinburgh)FLS920型稳态瞬间荧光光谱仪测定。以450W的氙灯为激发光源，配备时间校正单光子计数卡(TCSPC)、热电冷红敏光电倍增管(PMT)、TM300激发单色器和双TM300发射单色器。由图2可知，在290nm紫外光激发下，除基质外，样品皆可产生波长覆盖350-700nm范围的宽带发射，对应Bi3+的3P1→1S0跃迁。并随着Bi3+浓度增加发光强度随之变化，且发射峰位置产生明显红移，在x＝3.00％时发光最强，继续增加Bi3+，发生浓度猝灭现象。
图3为实施例1的配比(1)-(8)样品的激发光谱，监测波长为434nm。测试条件与图2相同。如图3所示，样品的激发光谱均在240-400nm范围内。
图4为实施例1的配比(1)-(8)样品的归一化发射光谱。测试条件与图2相同。如图4，随着Bi3+浓度增加，发射峰位置从375nm红移到440nm，因此荧光粉的发射峰在蓝光区域可调。
图5为实施例1的配比(3)样品分别在290nm与330nm激发下监测434nm与460nm发光中心的寿命衰减光谱。
实施例2
选取氧化钇、氧化钽、三氧化二铋作为起始化合物原料，按各元素摩尔配比Y:Ta:Bi＝0.97:1:0.03，对应x＝3.00％，分别称取三种化合物原料，混合物经研磨均匀后，装入刚玉坩埚，将坩埚置于刚玉舟中，放入高温箱式电炉。严格控制升温速率，在1623K煅烧6h，随炉冷却至室温后，研磨即得铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉。XRD图谱分析表明其为YTaO4相，属于单斜晶系，铋的掺杂没有引入其它物相或杂质。荧光粉的光致发光光谱性质同实施例1类似。
实施例3
选取氧化钇、氧化钽、三氧化二铋作为起始化合物原料，按各元素摩尔配比Y:Ta:Bi＝0.97:1:0.03，对应x＝3.00％，分别称取三种化合物原料，混合物经研磨均匀后，装入刚玉坩埚，将坩埚置于刚玉舟中，放入高温箱式电炉。严格控制升温速率，在873K预烧6h，冷却至室温，研末混匀；然后在1573K煅烧6h，随炉冷却至室温后，研磨即得铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉。XRD图谱分析表明其为YTaO4相，属于单斜晶系，铋的掺杂没有引入其它物相或杂质。荧光粉的光致发光光谱性质同实施例1类似。因此，本发明所制备的铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉可被240-400nm范围内的紫外光激发，可见光范围内无吸收。发光在350-700nm范围内，通过掺杂不同浓度的Bi3+，可使发射峰在375-440nm范围内可调。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按各元素摩尔配比Y:Ta:O:Bi＝(1-x):1:4:x，其中x为摩尔分数，且0<x≤7.00％；分别称取含钇化合物、含钽化合物及含铋化合物作为原料；
S2、将含钇化合物、含钽化合物及含铋化合物同时放置于研磨釜内研磨成粉并搅拌均匀混合；
S3、将步骤S2中的混合物在1573K煅烧6h，随炉冷却至室温后，研磨即得铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉。
2.根据权利要求1所述的一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法，其特征在于，步骤S1中的含钇化合物的具体物质为氧化钇或硝酸钇。
3.根据权利要求1所述的一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法，其特征在于，步骤S1中的含钽化合物的具体物质为氧化钽或硝酸钽。
4.根据权利要求1所述的一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法，其特征在于，步骤S1中的含铋化合物的具体物质为三氧化二铋或硝酸铋。
5.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法，其特征在于，步骤S3中的钽酸盐蓝色荧光粉的化学通式为Y1-xTaO4:xBi3+，其中x为摩尔分数，且0<x≤7.00％。
6.根据权利要求5所述的一种铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉制备方法，其特征在于，该铋掺杂的钽酸盐蓝色荧光粉为单斜晶系晶体结构，且发光离子为Bi3+。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115820255A (zh) * 2022-12-21 2023-03-21 云南大学 单一基质暖白光荧光粉及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6198787A (ja) * 1984-10-20 1986-05-17 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換方法およびその方法に用いられる放射線像変換パネル
CN1187635A (zh) * 1996-10-15 1998-07-15 富士写真菲林株式会社 卤化银照相材料
CN101050548A (zh) * 2007-05-10 2007-10-10 中国科学院安徽光学精密机械研究所 钽酸盐的提拉法晶体生长方法
CN103087715A (zh) * 2013-01-29 2013-05-08 华南理工大学 一种铋掺杂钒酸盐荧光粉及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6198787A (ja) * 1984-10-20 1986-05-17 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線像変換方法およびその方法に用いられる放射線像変換パネル
CN1187635A (zh) * 1996-10-15 1998-07-15 富士写真菲林株式会社 卤化银照相材料
CN101050548A (zh) * 2007-05-10 2007-10-10 中国科学院安徽光学精密机械研究所 钽酸盐的提拉法晶体生长方法
CN103087715A (zh) * 2013-01-29 2013-05-08 华南理工大学 一种铋掺杂钒酸盐荧光粉及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115820255A (zh) * 2022-12-21 2023-03-21 云南大学 单一基质暖白光荧光粉及其制备方法
CN115820255B (zh) * 2022-12-21 2023-09-26 云南大学 单一基质暖白光荧光粉及其制备方法

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