CN111187621A - 一种铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉及其制备方法 - Google Patents

一种铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉及其制备方法，属于稀土发光材料技术领域。该荧光粉的化学分子式为Na4Ca4‑yMg21‑21x(PO4)18:xMn2+，yEu2+,0≤x≤0.15,0.01≤y≤0.20。这一系列荧光粉是采用高温固相法合成，其使用相应的氧化物、磷酸盐、碳酸盐等为原料，在N2和H2混合气体的还原气氛下于950～1050℃煅烧3～7h，冷却后处理得到铕锰共掺杂的磷酸盐荧光粉。本发明制得的荧光粉具有吸收范围广、热稳定性好，可与紫外LED芯片结合制备高发光性能白光LED，具有良好的应用前景。且其合成原料易得、工艺简单、制备成本低廉。

Description

一种铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉及其制备方法
技术领域
本发明属于稀土发光材料技术领域，具体涉及一种铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉及其制备方法。
背景技术
白色发光二极管(wLEDs)具有长寿命、高亮度、低能耗和环保等优点，作为下一代照明光源，得到了广泛研究及迅速发展。
目前，商业应用的WLEDs通常是由蓝色InGaN芯片和黄色YAG:Ce荧光粉组合而成。但由于缺少红色发光成分，其色温高(Tc>4500K)，显色指数低(Ra<80)，不能满足人们对高质量白光的日常需求。为了得到具有高显色指数、低色温的暖白光，一个可行的方案是采用近紫外LED芯片与三色(红绿蓝)荧光粉的结合。
由于磷酸盐荧光粉原料易得、工艺简单、制备成本低廉且具有高效发光和优异热稳定性等优势被广泛研究。由于Mn2+受到晶体场的影响，Mn2+掺杂的荧光粉材料可以实现从绿到红色发射。但Mn2+的3d-3d跃迁属于禁阻跃迁，导致Mn2+的固有吸收非常弱，严重限制其发光。通常能量传递可以作为有效的手段增强Mn2+的发光，实现多色发光。
发明内容
本发明针对上述背景技术，通过高温固相法合成了一种可被紫外光有效激发、发光性能优异的铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉材料，通过浓度调控与能量传递实现发光颜色的可调与热稳定性的提高。
本发明所述的铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉的化学分子式为Na4Ca4-yMg21-21x(PO4)18:xMn2+，yEu2+；x表示二价锰离子掺杂的摩尔数，0≤x≤0.15；y表示二价铕离子掺杂的摩尔数，0.01≤y≤0.20。
本发明所述的铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉的制备方法，其步骤如下：
(1)按照化学式Na4Ca4-yMg21-21x(PO4)18:xMn2+，yEu2+，0≤x≤0.15，0.01≤y≤0.20的摩尔比称取所需量的含Ca、Mg、Na、P、Eu和Mn的反应物并将其转移到玛瑙研钵中，加入3～6mL无水乙醇，研磨0.5～1h，使其混合均匀；
其中，含Ca的反应物为氧化钙(CaO)、硝酸钙(Ca(NO3)2·4H2O)、氢氧化钙(Ca(OH)2)或碳酸钙(CaCO3)中的至少一种；
含Mg的反应物为氧化镁(MgO)、硝酸镁(Mg(NO3)2·6H2O)、氢氧化镁(Mg(OH)2)或碳酸镁(MgCO3)中的至少一种；
含Na的反应物为碳酸钠(Na2CO3)；
含P的反应物为磷酸二氢铵(NH4H2PO4)或磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)中的至少一种；
含Eu的反应物为氧化铕(Eu2O3)或硝酸铕(Eu(NO3)3·6H2O)中的至少一种；
含Mn的反应物为二氧化锰(MnO2)、氧化锰(MnO)、硝酸锰(Mn(NO3)2·4H2O)或碳酸锰(MnCO3)中的至少一种。
(2)将步骤(1)中混合均匀的反应物在N2和H2混合气体的还原气氛下煅烧，N2和H2混合气体中H2的体积分数为5～10％，煅烧温度为950～1050℃，煅烧时间为3～7h；煅烧后自然冷却至室温后研磨均匀，即得到本发明所述的铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉。
有益效果
(1)该荧光粉能被200～400nm范围内的紫外光和近紫外光有效激发，发光效率高、热稳定性良好，可匹配紫外LED芯片制备高效白光LED，具有良好的应用前景。
(2)本发明通过浓度调控与能量传递实现发光颜色的可调与热稳定性的提高。
(3)本发明制备的铕锰共掺杂的磷酸盐荧光粉原料来源丰富、价格低廉、制备工艺简单、设备要求及生产成本低，节能高效、绿色环保。
附图说明
图1为荧光粉Na4Ca3.96Mg17.85(PO4)18:0.01Eu2+,0.15Mn2+的X射线衍射谱图。
如图所示，所合成Na4Ca3.96Mg17.85(PO4)18:0.01Eu2+,0.15Mn2+荧光粉的衍射峰均与标准卡片(PDF#73-00020)中的峰对应，表明所合成Eu2+和Mn2+离子掺杂Na4Ca4Mg21(PO4)18:Eu2+,Mn2+荧光粉为纯相。
图2为荧光粉Na4Ca3.96Mg21(PO4)18:0.01Eu2+的激发光谱(监测波长为422nm)和发射光谱(激发波长为335nm)。
如图所示，在335nm激发下Na4Ca3.96Mg21(PO4)18:0.01Eu2+的发射光谱峰位于422nm，处于蓝光区。
图3为荧光粉Na4Ca4Mg20.37(PO4)18:0.03Mn2+的激发光谱(监测波长为630nm)和发射光谱(激发波长为412nm)。
如图所示，在412nm激发下Na4Ca4Mg20.37(PO4)18:0.03Mn2+的发射光谱峰位于630nm，处于红光区。
图4为荧光粉Na4Ca3.96Mg19.11(PO4)18:0.01Eu2+,0.09Mn2+的激发光谱(监测波长为645nm)和发射光谱(激发波长为335nm)。
如图所示，在335nm激发下Na4Ca3.96Mg19.11(PO4)18:0.01Eu2+,0.09Mn2+的发射光谱既包含有Eu2+的蓝光区宽带发射又包含Mn2+的红光发射。
图5为荧光粉Na4Ca3.96Mg21-21x(PO4)18:0.01Eu2+,xMn2+(0.01≤x≤0.15)的发射光谱(监测波长为335nm)。
如图所示，随着Mn2+的掺杂浓度从x＝0.01逐渐增加，Mn2+的发光强度逐渐增强，掺杂浓度为x＝0.10时发光强度最强，之后随着掺杂浓度的进一步增加，发光强度减弱，发射光颜色也逐渐从蓝光到粉红最后到深红区，实现多色发光，说明该荧光粉是可应用于白光LED可调光颜色的蓝红色荧光粉。
图6为荧光粉Na4Ca3.96Mg21-21x(PO4)18:0.01Eu2+,xMn2+(0.01≤x≤0.15)不同Mn2+离子掺杂浓度发射光谱归一化强度图。
如图所示，x＝0.10时拥有最高的发光强度。
图7为荧光粉Na4Ca3.96Mg17.85(PO4)18:0.01Eu2+,0.15Mn2+的发光强度随温度变化图(温度变化范围：298K～498K)。
如图所示，在335nm激发下Na4Ca3.96Mg19.11(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+的发光强度随温度变化，随着温度的升高发光强度减弱，在423K时达到常温(298K)下发光强度83.38％。说明该荧光粉具有优良热稳定性。
图8为荧光粉Na4Ca3.96Mg21-21x(PO4)18:0.01Eu2+,xMn2+(0≤x≤0.15)和Na4Ca4Mg20.37(PO4)18:0.03Mn2+的色度坐标图，其中点1对应：x＝0.0；点2对应：x＝0.01；点3对应：x＝0.05；点4对应：x＝0.10；点5对应：x＝0.15；点6对应：Na4Ca4Mg20.37(PO4)18:0.03Mn2+。
如图所示，在色度坐标图中，随着Mn2+的掺杂浓度的逐渐增加，荧光粉Na4Ca3.96Mg21-21x(PO4)18:0.01Eu2+,xMn2+(0≤x≤0.15)的色度坐标逐渐从蓝光区经过粉红光区最终到达深红光区，说明该荧光粉可以通过调节Mn2+的掺杂浓度，实现从蓝光到红光的多色发光。
图9为荧光粉Na4Ca4-4yMg21(PO4)18:yEu2+(0.01≤y≤0.2)的发射光谱(监测波长为335nm)。
如图所示，随着Eu2+的掺杂浓度从x＝0.01逐渐增加，Eu2+的发光强度逐渐增强，掺杂浓度为x＝0.07时发光强度最强，之后随着掺杂浓度的进一步增加，发光强度减弱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
实施例1:Na4Ca3.96Mg21(PO4)18:0.01Eu2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.4203g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g。称取上述原料放入玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发蓝光。
实施例2:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.01Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.4161g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.0121g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发粉红光。
实施例3:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.05Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3993g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.0603g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例4:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3783g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1207g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例5:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.15Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3573g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1810g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例6:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.03Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.2002g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.4077g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，MnCO3(分析纯)0.0362g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例7:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.09Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3825g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1086g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例8:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3825g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnO2(分析纯)0.0913g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例9:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3783g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1207g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1000℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例10:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3783g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1207g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1000℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧5小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例11:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3783g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1207g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1000℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧7小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例12:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3783g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1207g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在950℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例13:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3783g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1207g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在950℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧5小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例14:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3783g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1207g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在950℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧7小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例15:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3783g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1207g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧5小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例16:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaCO3(分析纯)0.1982g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3783g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1207g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧7小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例17:Na4Ca3.96Mg20.79(PO4)18:0.01Eu2+,0.10Mn2+
称取CaO(分析纯)0.1111g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.3783g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0035g，MnCO3(分析纯)0.1207g。将上述原料在玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发红光。
实施例18:Na4Ca3.88Mg21(PO4)18:0.03Eu2+
称取CaCO3(分析纯)0.1942g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.4203g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0106g。称取上述原料放入玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发蓝光。
实施例19:Na4Ca3.72Mg21(PO4)18:0.07Eu2+
称取CaCO3(分析纯)0.1862g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.4203g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0246g。称取上述原料放入玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发蓝光。
实施例20:Na4Ca3.48Mg21(PO4)18:0.13Eu2+
称取CaCO3(分析纯)0.1742g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.4203g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0457g。称取上述原料放入玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发蓝光。
实施例21:Na4Ca3.2Mg21(PO4)18:0.20Eu2+
称取CaCO3(分析纯)0.1601g，Na2CO3(分析纯)0.1060g，MgO(分析纯)0.4203g，NH4H2PO4(分析纯)1.0353g，Eu2O3(分析纯)0.0704g。称取上述原料放入玛瑙研钵中，加入5mL无水乙醇，研磨45分钟，使原料充分混合。将混合均匀的反应物转入刚玉坩埚，放入高温管式炉内，在1050℃下10％(体积)H2、90％(体积)N2混合气体中煅烧3小时。在高温管式炉内还原气氛下降到室温，将煅烧得到的块状样品在玛瑙研钵中研磨成粉末，即得到所需荧光粉，样品在365nm紫外灯下发蓝光。

Claims (3)

1.一种铕锰共掺杂的磷酸盐荧光粉，其特征在于：其表示成分及摩尔组成的化学式为Na4Ca4-yMg21-21x(PO4)18:xMn2+，yEu2+；x表示二价锰离子掺杂的摩尔数，0≤x≤0.15；y表示二价铕离子掺杂的摩尔数，0.01≤y≤0.20。
2.权利要求1所述的一种铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉的制备方法，其步骤如下：
(1)按化学式Na4Ca4-yMg21-21x(PO4)18:xMn2+，yEu2+称取所需摩尔量的含Ca、Mg、Na、P、Eu和Mn的反应物加入3～6mL无水乙醇，研磨后混合均匀；
(2)将步骤(1)混合均匀的反应物在N2和H2混合气体的还原气氛下煅烧，N2和H2混合气体中H2的体积分数为5～10％，煅烧温度为950～1050℃，煅烧时间为3～7h；
(3)将步骤(2)产物在还原气氛中降到室温，将煅烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到铕锰共掺杂的磷酸盐荧光粉。
3.如权利要求2所述的一种铕锰共掺杂磷酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于：含Ca的反应物为氧化钙、硝酸钙、氢氧化钙或碳酸钙中的至少一种；含Mg的反应物为氧化镁、硝酸镁、氢氧化镁或碳酸镁中的至少一种；含Na的反应物为碳酸钠；含P的反应物为磷酸二氢铵或磷酸氢二铵中的至少一种；含Eu的反应物为氧化铕或硝酸铕中的至少一种；含Mn的反应物为二氧化锰、氧化锰、硝酸锰或碳酸锰中的至少一种。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113402744A (zh) * 2021-05-06 2021-09-17 甘肃颐年商贸有限责任公司 一种能促进植物生长的光转化膜及其制备方法和应用
CN114806563A (zh) * 2021-04-16 2022-07-29 兰州大学 一种能促进植物生长的荧光粉及其制备和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105176529A (zh) * 2015-09-19 2015-12-23 青岛科技大学 一种铕、锰共激活的磷酸盐白光荧光粉及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105176529A (zh) * 2015-09-19 2015-12-23 青岛科技大学 一种铕、锰共激活的磷酸盐白光荧光粉及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HU SHANSHAN: "Synthesis and luminescence properties of Eu2+- and Mn2+-activated Mg21Ca4Na4(PO4)18 phosphors", 《JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE》 *
ZHANG ZHENG: ""Dual energy transfers and color tunable emission in Eu2+/Tb3+/Mn2+-triactivated Mg21Ca4Na4(PO4)18 phosphors", 《JOURNAL OF LUMINESCENCE》 *
ZHANG ZHENG: "Dual energy transfers and color tunable emission in Eu2+/Tb3+/Mn2+-triactivated Mg21Ca4Na4(PO4)18 phosphors", 《JOURNAL OF LUMINESCENCE》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114806563A (zh) * 2021-04-16 2022-07-29 兰州大学 一种能促进植物生长的荧光粉及其制备和应用
CN113402744A (zh) * 2021-05-06 2021-09-17 甘肃颐年商贸有限责任公司 一种能促进植物生长的光转化膜及其制备方法和应用
CN113402744B (zh) * 2021-05-06 2022-11-08 甘肃颐年聚光科技有限责任公司 一种能促进植物生长的光转化膜及其制备方法和应用

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