CN114574205B - 一种锑铝酸盐荧光粉及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锑铝酸盐荧光粉及其制备方法与应用，所述锑铝酸盐荧光粉包括AAl4Sb2O12:xBi3+,yCr3+,zMn4+，其中，0≤x≤0.02，0≤y≤0.12，0≤z≤0.12，x、y与z不同时为0；A包括Ca、Sr或Ba中的任意一种或至少两种的组合。本发明所述锑铝酸盐荧光粉能够实现黄光发射、红光到近红外发射与黄光到近红外发射，所述锑铝酸盐荧光粉发光效率高，可用于全光谱照明、近红外LED检测和植物生长照明领域。
Description
技术领域
本发明属于荧光材料技术领域，涉及一种锑铝酸盐荧光粉，具体涉及一种锑铝酸盐荧光粉及其制备方法与应用。
背景技术
近年来，随着生活水平的不断提高，人们对照明光源的质量也提出了更高的要求，高品质、全光谱照明已经成了世界范围内“健康绿色照明”的新趋势。白光发光二极管(LED)具有环保、高效、寿命长等诸多优点，已逐步取代灯泡和荧光灯成为新一代绿色照明光源。白光LED用发光材料的性能需满足以下要求：一，对n-UV光或蓝光有强吸收。二，合适的发射光谱。发射光谱的位置和形状(例如主要发射波长、半高宽)非常重要，因为它们决定了白光LED的发光特性。三，高量子效率。四，高热稳定性。半导体芯片加荧光粉是实现白光LED照明的主流方案，目前商业化最成熟的途径是由InGaN蓝光发光二极管芯片和石榴石结构的黄色荧光粉(YAG:Ce3+)相结合制备白光LED。但是，该途径由于蓝绿光和红光不足，导致白光LED器件显色指数(CRI)低、色温高，限制了白光LED的应用领域。
实现白光LED的另一种途径是使用近紫外(n-UV)LED芯片与红色、绿色和蓝色荧光粉相结合制备白光LED。这种方法得到的白光LED能够在整个可见光范围内实现平坦的光谱分布，具有显色指数高、色彩稳定等优点。此途径中荧光粉对于白光LED的性能具有重要影响，然而匹配近紫外LED芯片的红粉和黄粉还比较缺乏。
除了白光LED外，荧光粉也能应用于近红外LED。荧光转换型近红外LED器件是利用技术成熟的InGaN蓝色LED芯片与发射光谱可调的近红外荧光粉复合得到的新型近红外光源器件。作为荧光转换型近红外LED中的关键材料，近红外荧光粉的研究不够完善，目前存在材料种类较少，发光效率低，不能满足近红外领域多样化应用的需求。
植物生长照明也是荧光粉应用的一个重要场景。植物进行生长发育所需要的主要能量来源就是光，但是植物中叶绿素与类胡萝卜素对光波最强的吸收区有三个区，波长为400～500nm的蓝、紫光部分，波长为640～660nm的红光部分，波长在730nm附近的远红光，它们是植物光合作用的主要光。所以，高效的植物补光照明一般采用蓝光芯片发出的蓝光、640～660nm的深红光和730nm附近的远红光组合来实现，但是目前用于植物生长照明的荧光粉种类较少，无法满足实际的生产实践需求。
CN105001860A公开了一种红色荧光体及其应用，该荧光体化学组成通式为：AaMbRcDdEeBfAlO：Mn，其中，A为一价元素Li、Na、K、Rb、Cs中至少一种；M为二价元素Ca、Sr、Ba、Mg、Zn、Cd、Ni、Pb中至少一种；R为三价元素Y、La、Ce、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Bi中至少一种；D为Sc、Ga、In、P、V、Nb、Ta、Si、Ge、Sn、Sb、Zr、Hf、Ti、Cr中至少一种；E为F、Cl、Br、N中至少一种；B为硼；Al为铝；O为氧；Mn为四价锰；0≤a≤8，0≤b≤20，0≤c≤8，0≤d≤4，0≤e≤4，0≤f≤6，6<x≤50，0<y≤2，0<a+e+f。但是，该红色荧光体只具有红光特性，无法匹配近紫外LED芯片的黄粉且难以满足近红外领域多样化应用的需求。
CN101077973A公开了一种紫外到绿光区域的激发光源可激发的硅酸盐荧光材料及其制造方法，尤其涉及白色系及多色系发光装置，该材料在蓝色系至红色系具有发光色，所述荧光材料的共同组成为aMO·bM’O·SiO2·cR：xEu·yLn·zLv，其中M选自Sr、Ca、Ba、Zn中的一种或多种元素的组合；M’选自Mg、Cd、Be中的一种或多种元素的组合；R选自B2O3、P2O5中的一种或两种成分；Ln为Nd、Dy、Ho、Tm、La、Ce、Er、Pr、Bi、Sm、Sn、Y、Lu、Ga、Sb、Tb、Mn中一种或多种元素的组合；Lv选自Cl-、F-、Br-、I-、S2-中的一种或多种元素离子的组合；a、b、c、x、y、z为摩尔系数。但是，该紫外到绿光区域的激发光源可激发的硅酸盐荧光材料无法用于制备匹配近紫外LED芯片的红粉和黄粉，无法满足近红外领域的要求且无法应用于植物生长照明。
CN101195744公开了一种含氮化合物的荧光材料，可被紫外-蓝绿光激发，其通式为MaAbQcOdNe:Ref，R1g，R2h，其中M选自碱金属、碱土金属、Zn、Lu、La、Y、Gd中至少一种元素，A为B、Al、Ga、In、Y、Sc、P、As、Sb、Bi中一种元素，Q选自C、Si、Ge、Sn、Ti、Hf、Mo、W、P、Zr中一种元素，O为氧元素，N为氮元素。Re为选自Eu、Nd、Dy、Ho、Tm、La、Ce、Er、Pr、Bi、Sm、Yb、Lu、Gd、Sb、Tb、Mn中至少一种元素。R1选自卤素中的一种离子，R2为NH4+、Au+、Ag+、Cu+、Li+、Na+、K+中的一种离子。a、b、c、d、e、f、g、h为摩尔系数。但是，该含氮化合物的荧光材料也无法用于制备匹配近紫外LED芯片的红粉及植物生长照明。
目前公开的锑铝酸盐荧光粉都有一定的缺陷，存在着无法匹配近紫外LED芯片、发光效率低、稳定性差、不能满足近红外领域多样化应用的需求且成本高的问题。因此，开发一种新型的锑铝酸盐荧光粉及其制备方法至关重要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种锑铝酸盐荧光粉及其制备方法与应用，本发明所述锑铝酸盐荧光粉能够实现黄光发射、红光到近红外发射与黄光到近红外发射，所述锑铝酸盐荧光粉发光效率高，可用于全光谱照明、近红外LED检测和植物生长照明领域。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括AAl4Sb2O12:xBi3+,yCr3+,zMn4+，其中，0≤x≤0.02，0≤y≤0.12，0≤z≤0.12，x、y与z不同时为0；A包括Ca、Sr或Ba中的任意一种或至少两种的组合。
本发明所述锑铝酸盐荧光粉包括AAl4Sb2O12:xBi3+,yCr3+,zMn4+，其中，0≤x≤0.02，例如可以是0、0.002、0.004、0.006、0.008、0.01、0.012、0.014、0.016、0.018或0.02，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述锑铝酸盐荧光粉包括AAl4Sb2O12:xBi3+,yCr3+,zMn4+，其中，0≤y≤0.12，例如可以是0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11或0.12，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述锑铝酸盐荧光粉包括AAl4Sb2O12:xBi3+,yCr3+,zMn4+，其中，0≤z≤0.12，例如可以是0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.11或0.12，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明所述A包括Ca、Sr或Ba中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括Ca与Sr的组合，Sr与Ba的组合，或Ca、Sr与Ba的组合。
本发明所述锑铝酸盐荧光粉为四方晶系，空间群为I4/m；当x＝z＝0且y≠0时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外光激发下可以实现红光到近红外发射；当y＝z＝0且x≠0时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外光激发下能够实现黄光发射；当x＝y＝0且z≠0时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外光激发下能够实现红光到近红外发射；当z＝0、且x≠0，y≠0时，Bi与Cr之间存在能量传递，增加了发射光谱的范围，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外光激发下能够实现黄光到近红外发射；当x＝0、且y≠0，z≠0时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外的激发下能够实现红光到近红外发射；当y＝0、且x≠0，z≠0时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外的激发下能实现黄光到近红外发射；当x≠0、y≠0且z≠0时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外的激发下能实现黄光到近红外发射；同时，所述锑铝酸盐荧光粉发光效率高，可用于全光谱照明、近红外LED检测和植物生长照明领域。
由于Bi3+的最外层电子构型为6s2，当6s轨道上的电子吸收能量跃迁到6p轨道，然后重新回到6s轨道的过程中伴随着发光，所以Bi3+的发光颜色非常丰富，可以呈现蓝、绿、红等多色发光；由于Cr3+具有独特的3d3电子构型，可以很容易地通过改变其周围环境来进行调控Cr3+的发射，在强晶体场或弱晶体场环境下，Cr3+分别展示出可调控的窄带或宽带发射；由于Mn4+具有独特的电子构型，所有Mn4+掺杂发光材料均显示出宽带激发和窄带发射，通常情况下，Mn4+离子属于3d3电子构型，其发光性质强烈依赖于基质所施加的晶体场；Cr3+或Mn4+掺杂发光材料常用于植物生长照明。
优选地，所述锑铝酸盐荧光粉的有效激发波长范围为250～650nm，例如可以是250nm、270nm、290nm、320nm、350nm、370nm、400nm、420nm、450nm、470nm、500nm、520nm、550nm、570nm、600nm、620nm或650nm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法，所述制备方法包括：
按原子计量比均匀混合第一原料与第二原料，烧结，得到所述锑铝酸盐荧光粉；
所述第一原料包括A原料、Al原料与Sb原料；
所述第二原料包括Bi原料、Mn原料或Cr原料中的任意一种或至少两种的组合。
本发明所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法具有工艺简单、无污染、成本低的优点。
优选地，所述A原料包括A氧化物、A氢氧化物或A盐中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括A氧化物与A氢氧化物的组合，A氢氧化物与A盐的组合，A氧化物与A盐的组合，或A氧化物、A氢氧化物与A盐的组合。
优选地，所述Al原料包括Al氧化物、Al氢氧化物、Al盐或铝酸盐中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括Al氧化物与Al氢氧化物的组合，Al氢氧化物与Al盐的组合，Al盐与铝酸盐的组合，Al氧化物、Al氢氧化物与Al盐的组合，或Al氧化物、Al氢氧化物、Al盐与铝酸盐的组合。
优选地，所述Sb原料包括Sb氧化物、Sb盐、锑酸或锑酸盐中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括Sb氧化物与Sb盐的组合，Sb盐与锑酸的组合，锑酸与锑酸盐的组合，Sb氧化物、Sb盐与锑酸的组合，Sb盐、锑酸与锑酸盐的组合，或Sb氧化物、Sb盐、锑酸与锑酸盐的组合。
优选地，所述Bi原料包括Bi氧化物、Bi氢氧化物或Bi盐中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括Bi氧化物与Bi氢氧化物的组合，Bi氢氧化物与Bi盐的组合，Bi氧化物与Bi盐的组合，或Bi氧化物、Bi氢氧化物与Bi盐的组合。
优选地，所述Cr原料包括Cr氧化物、Cr氢氧化物或Cr盐中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括Cr氧化物与Cr氢氧化物的组合，Cr氢氧化物与Cr盐的组合，Cr氧化物与Cr盐的组合，或Cr氧化物、Cr氢氧化物与Cr盐的组合。
优选地，所述Mn原料包括Mn氧化物、Mn氢氧化物或Mn盐中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括Mn氧化物与Mn氢氧化物的组合，Mn氢氧化物与Mn盐的组合，Mn氧化物与Mn盐的组合，或Mn氧化物、Mn氢氧化物与Mn盐的组合。
优选地，所述A盐、Cr盐、Mn盐、Bi盐、Al盐或Sb盐分别独立地包括碳酸盐、卤离子盐、硫酸盐、氯酸盐、醋酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括碳酸盐与卤离子盐的组合，卤离子盐与硫酸盐的组合，硫酸盐与氯酸盐的组合，氯酸盐与醋酸盐的组合，氯酸盐、醋酸盐与硝酸盐的组合，或碳酸盐、卤离子盐与硫酸盐的组合。
优选地，所述混合的方式包括第一研磨。
优选地，所述烧结的温度为1300～1600℃，例如可以是1300℃、1320℃、1350℃、1370℃、1400℃、1420℃、1450℃、1470℃、1500℃、1520℃、1550℃、1580℃或1600℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；当烧结的温度高于1600℃时，会导致荧光粉结块，不利于后续处理；当烧结的温度低于1300℃时，由于低温下原料间不能反应，会导致无法合成所述锑铝酸盐荧光粉。
优选地，所述烧结的时间为1～10h，例如可以是1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h或10h，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；本发明限定了烧结的时间为1～10h，当烧结的时间过短时，会导致反应不完全，从而无法制备得到锑铝酸盐荧光粉；当烧结的时间过长时，会导致能源的浪费。
优选地，所述烧结在含氧气氛下进行，所述含氧气氛所用气体包括空气和/或氧气。
优选地，所述烧结后还包括依次进行的第二研磨、洗涤、烘干与过筛。
优选地，作为第一方面所述制备方法的优选技术方案，所述制备方法包括：
通过研磨按原子计量比均匀混合A原料、Al原料、Sb原料与第二原料，所述第二原料包括Bi原料、Cr原料或Mn原料中的任意一种或至少两种的组合，在空气或氧气中以1300～1600℃烧结1～10h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
第三方面，本发明提供了一种如第一方面所述锑铝酸盐荧光粉的应用，所述锑铝酸盐荧光粉用于植物生长照明、人脸识别、食品安全检测、生物医学、石油化工或白光照明。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明所述锑铝酸盐荧光粉能够实现黄光发射、红光到近红外发射与黄光到近红外发射，所述锑铝酸盐荧光粉发光效率高，可用于全光谱照明、近红外LED检测和植物生长照明领域；本发明所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法具有工艺简单、无污染、成本低的优点。
附图说明
图1为实施例1中锑铝酸盐荧光粉的XRD图。
图2为实施例1中锑铝酸盐荧光粉的激发光谱。
图3为实施例1中锑铝酸盐荧光粉的发射光谱。
图4为实施例4中锑铝酸盐荧光粉的激发光谱。
图5为实施例4中锑铝酸盐荧光粉的发射光谱。
图6为实施例7中锑铝酸盐荧光粉的激发光谱。
图7为实施例7中锑铝酸盐荧光粉的发射光谱。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括BaAl4Sb2O12:0.024Cr3+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比1:3.976:0.024:2均匀混合BaCO3、Al2O3、Cr2O3与Sb2O5，在空气中以1500℃烧结6h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
本实施例所得锑铝酸盐荧光粉的XRD图如图1所示，由图1可知合成的锑铝酸盐荧光粉为纯相，没有杂质。
实施例2
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括BaAl4Sb2O12:0.004Cr3+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比1:3.996:0.004:2均匀混合BaCO3、Al2O3、Cr2O3与Sb2O5，在空气中以1600℃烧结4h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
实施例3
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括BaAl4Sb2O12:0.048Cr3+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比1:3.952:0.048:2均匀混合BaCO3、Al2O3、Cr2O3与Sb2O5，在空气中以1600℃烧结4h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
实施例4
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括BaAl4Sb2O12:0.012Bi3+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比0.494:0.006:2:1均匀混合BaCO3、Bi2O3、Al2O3与Sb2O5，在空气中以1350℃烧结10h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
实施例5
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括BaAl4Sb2O12:0.006Bi3+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比0.497:0.003:2:1均匀混合BaCO3、Bi2O3、Al2O3与Sb2O5，在空气中以1350℃烧结10h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
实施例6
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括BaAl4Sb2O12:0.018Bi3+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比0.491:0.009:2:1均匀混合BaCO3、Bi2O3、Al2O3与Sb2O5，在空气中以1350℃烧结10h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
实施例7
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括BaAl4Sb2O12:0.02Mn4+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比1:3.98:0.02:2均匀混合BaCO3、Al2O3、MnCO3与Sb2O5，在空气中以1400℃烧结4h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
实施例8
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括BaAl4Sb2O12:0.04Mn4+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比1:3.996:0.004:2均匀混合BaCO3、Al2O3、MnCO3与Sb2O5，在空气中以1600℃烧结4h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
实施例9
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括CaAl4Sb2O12:0.014Bi4+,0.09Cr3+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比0.986:0.014:3.91:0.09:2均匀混合Ca(OH)2、Bi2O3、Al2O3、Cr2O3与Sb2O5，在空气中以1300℃烧结5h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
实施例10
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括CaAl4Sb2O12:0.04Cr3+,0.06Mn4+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比1:3.9:0.04:0.06:2均匀混合CaCO3、Al2O3、Cr2O3、MnCO3与Sb2O5，在空气中以1400℃烧结6h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
实施例11
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括SrAl4Sb2O12:0.02Bi4+,0.05Mn4+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比0.98:0.02:3.95:0.05:2均匀混合SrSO4、Bi2O3、Al2O3、MnCO3与Sb2O5，在空气中以1550℃烧结3h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
实施例12
本实施例提供了一种锑铝酸盐荧光粉，所述锑铝酸盐荧光粉包括BaAl4Sb2O12:0.005Bi4+,0.07Cr3+,0.05Mn4+。
所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法包括：
通过研磨按原子计量比0.995:0.005:3.88:0.07:0.05:2均匀混合BaCl2、Bi2O3、Al2O3、Cr2O3、MnCO3与Sb2O5，在空气中以1600℃烧结1h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
对实施例1-12所得锑酸盐荧光粉的发射波段进行测试，测试方法为：使用日立F7100荧光分光光度计测试所得荧光粉的发射光谱；实施例1中锑铝酸盐荧光粉的激发光谱图如图2所示，发射光谱图如图3所示；实施例4中锑铝酸盐荧光粉的激发光谱图如图4所示，发射光谱图如图5所示；实施例7中锑铝酸盐荧光粉的激发光谱图如图6所示，发射光谱图如图7所示；测试得到锑铝酸盐荧光粉的激发峰值和发射峰值结果如表1所示；
表1
由表1与图1-7可得：
实施例1-12中得到的锑铝酸盐荧光粉能够实现黄光发射、近红外发射、红光到近红外发射与黄光到近红外发射，所述锑铝酸盐荧光粉发光效率高，可用于全光谱照明、近红外LED检测或植物生长照明领域；
实施例1中BaAl4Sb2O12:0.024Cr3+可被350～650nm波段的光有效激发，在396nm近紫外光激发下，发射峰值为752nm的红光；当x＝0、y≠0且B为Cr时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外光激发下可以实现红光到近红外发射；
实施例4中BaAl4Sb2O12:0.012Bi3+可被325～400nm近紫外光有效激发，在365nm近紫外光激发下，发射峰值为595nm的黄光；当x≠0且y＝0时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外光激发下能够实现黄光发射；
实施例7中BaAl4Sb2O12:0.02Mn4+可被250～400nm近紫外光有效激发，在315nm近紫外光激发下，发射峰值为678nm的红光；当x＝0、y≠0且B为Mn时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外光激发下能够实现红光到近红外发射；
实施例9中CaAl4Sb2O12:0.014Bi4+,0.09Cr3+可被325～650nm波段的光有效激发，在400nm近紫外光激发下，发射峰值为748nm的红光；当x≠0、y≠0且B为Cr时，Bi与Cr之间存在能量传递，增加了发射光谱的范围，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外光激发下能够实现黄光到近红外发射；
实施例10中CaAl4Sb2O12:0.04Cr3+,0.06Mn4+可被250～650nm波段的光有效激发，在398nm近紫外光激发下，发射峰值为751nm的红光；当x＝0、y≠0且B为Cr与Mn的组合时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外的激发下能够实现红光到近红外发射；
实施例11中SrAl4Sb2O12:0.02Bi4+,0.05Mn4+可被250～400nm近紫外光有效激发，在364nm近紫外光激发下，发射峰值为598nm的黄光；当x≠0、y≠0且B为Mn时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外的激发下能实现黄光到近红外发射；
实施例12中BaAl4Sb2O12:0.005Bi4+,0.07Cr3+,0.05Mn4+可被250～650nm波段的光有效激发，在397nm近紫外光激发下，发射峰值为750nm的红光；当x≠0、y≠0且B为Cr与Mn的组合时，所述锑铝酸盐荧光粉在近紫外的激发下能实现黄光到近红外发射。
综上所述，本发明所述锑铝酸盐荧光粉能够实现黄光发射、红光到近红外发射与黄光到近红外发射，所述锑铝酸盐荧光粉发光效率高，可用于全光谱照明、近红外LED检测和植物生长照明领域；本发明所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法具有工艺简单、无污染、成本低的优点。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (22)
1.一种锑铝酸盐荧光粉，其特征在于，AAl4Sb2O12:xBi3+,yCr3+,zMn4+，其中，0≤x≤0.02，0≤y≤0.12，0≤z≤0.12，x、y与z不同时为0；A包括Ca、Sr或Ba中的任意一种或至少两种的组合。
2.根据权利要求1所述的锑铝酸盐荧光粉，其特征在于，所述锑铝酸盐荧光粉的有效激发波长范围为250~650nm。
3.一种如权利要求1或2所述锑铝酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
按原子计量比均匀混合第一原料与第二原料，烧结，得到所述锑铝酸盐荧光粉；
所述第一原料包括A原料、Al原料与Sb原料；
所述第二原料包括Bi原料、Mn原料或Cr原料中的任意一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述A原料包括A氧化物、A氢氧化物或A盐中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Al原料包括Al氧化物、Al氢氧化物、Al盐或铝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Sb原料包括Sb氧化物、Sb盐、锑酸或锑酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Bi原料包括Bi氧化物、Bi氢氧化物或Bi盐中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Mn原料包括Mn氧化物、Mn氢氧化物或Mn盐中的任意一种或至少两种的组合。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述Cr原料包括Cr氧化物、Cr氢氧化物或Cr盐中的任意一种或至少两种的组合。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述A盐包括碳酸盐、卤离子盐、硫酸盐、氯酸盐、醋酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Al盐包括碳酸盐、卤离子盐、硫酸盐、氯酸盐、醋酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
12.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述Sb盐包括碳酸盐、卤离子盐、硫酸盐、氯酸盐、醋酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
13.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述Bi盐包括碳酸盐、卤离子盐、硫酸盐、氯酸盐、醋酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
14.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述Mn盐包括碳酸盐、卤离子盐、硫酸盐、氯酸盐、醋酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
15.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述Cr盐包括碳酸盐、卤离子盐、硫酸盐、氯酸盐、醋酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
16. 根据权利要求3 所述的制备方法，其特征在于，所述混合的方式包括第一研磨。
17.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为1300~1600℃。
18.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的时间为1~10h。
19.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烧结在含氧气氛下进行，所述含氧气氛所用气体包括空气和/或氧气。
20.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述烧结后还包括依次进行的第二研磨、洗涤、烘干与过筛。
21.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
通过研磨按原子计量比均匀混合A原料、Al原料、Sb原料与第二原料，所述第二原料包括Cr原料、Bi原料或Mn原料中的任意一种或至少两种的组合，在空气或氧气中以1300~1600℃烧结1~10h，研磨、洗涤、烘干与过筛，得到锑铝酸盐荧光粉。
22.一种如权利要求1或2所述锑铝酸盐荧光粉的应用，其特征在于，所述锑铝酸盐荧光粉用于植物生长照明、人脸识别、食品安全检测、生物医学、石油化工或白光照明。
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