CN1468935A - 三价铕离子激活的球形发光材料的制备方法 - Google Patents

三价铕离子激活的球形发光材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1468935A
CN1468935A CNA031428800A CN03142880A CN1468935A CN 1468935 A CN1468935 A CN 1468935A CN A031428800 A CNA031428800 A CN A031428800A CN 03142880 A CN03142880 A CN 03142880A CN 1468935 A CN1468935 A CN 1468935A
Authority
CN
China
Prior art keywords
trivalent europium
luminescent material
europium ion
spherical
luminous material
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.)
Pending
Application number
CNA031428800A
Other languages
English (en)
Inventor
君 林
林君
周永慧
王列松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS filed Critical Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority to CNA031428800A priority Critical patent/CN1468935A/zh
Publication of CN1468935A publication Critical patent/CN1468935A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明属于三价铕离子激活的球形发光材料及其制备方法，选择钇铝石榴石Y3Al5O12、钒酸钇YVO4、氧化钇Y2O3和硼酸钇YBO3作为基质，选择三价铕为激活离子，以金属硝酸盐及氧化物等为原料，用柠檬酸和聚乙二醇作添加剂，用一种喷雾干燥装置制备出球形前躯体超微粉，然后在一定温度下烧结制备出掺杂三价铕离子的发光材料。此类发光材料制备方便，具有均匀的球形形貌，尺寸大小可控，并且具有良好的光致发光性能。

Description

三价铕离子激活的球形发光材料的制备方法
技术领域
本发明属于三价铕离子激活的球形发光材料及其制备方法。
背景技术
由于现有的商用发光材料大多是采用高温固相法制备的，高温反应不仅耗能多，更重要的是所得发光粉的形貌不均匀，需要多次反复的球磨以获得适当的粒度(5-10μm)，球磨过程产生的缺陷和杂质严重损害了发光粉的发光强度。为此，人们设法采用其它方法，如水热法、溶胶—凝胶法、络合沉淀法等来制备发光材料。这些方法都在某种程度上弥补了固相合成法中的一些不足，例如前两种方法可以明显降低发光粉的合成温度，但所得发光粉的形貌仍不够均匀；后一种方法虽然可以得到球形的发光粉但其团聚比较严重。所以，总的来看，这些方法还无法取代传统的固相法而应用到工业生产中。对发光体来说，最理想的颗粒形状就是球形。球形的发光颗粒对于高亮度和高清晰度显示是十分必要的，同时球形的发光材料还可以获得较高的堆积密度，从而减少发光体的光散射。最近的研究表明，球形发光颗粒可以使发光层的不规则形状最小化进而延长屏幕的使用寿命。喷雾热解法是近年来新兴的合成无机功能材料的方法，并且已经在无机物制备、催化剂及陶瓷材料制备等方面都得到了广泛的应用。喷雾热解法采用液相前驱体的气溶胶过程，可使溶质在短时间内析出，兼具传统液相法和气相法的诸多优点。喷雾热解法制备的发光材料一般具有均匀的球形形貌、可控的颗粒尺寸、粒子分布窄等优点，因而这种方法必将成为发光材料生产的新方向。例如，Y.C.Kang等人分别在J.Electrom.Chem.Soc.146(1999)1227-1230和J.SolidState Chem.146(1999)168-175报道了采用喷雾热解法制备的Y2SiO5:Tb绿色和Y2SiO5:Ce蓝色阴极射线发光材料，这些发光材料均具有均匀的球形形貌，发光粒子尺寸均匀(1-3微米)，而且其发光强度接近甚至超过相应的商用发光粉的发光强度。三价铕离子Eu3+是一种很重要的发光材料的激活离子，依据其在基质材料中所占据的格位对称性的不同，Eu3+主要发红光或橙红光，而且具有谱线尖锐、色纯度高等优点，制备具有球形形貌的这类材料有可能改善其发光强度及其涂敷性能，促进现有发光粉的更新换代。
发明内容
本发明的目的是提供一类三价铕离子激活的球形发光材料；
本发明的另一目的是提供一类三价铕离子激活的球形发光材料的制备方法。
本发明选择钇铝石榴石Y3Al5O12、钒酸钇YVO4、氧化钇Y2O3和硼酸钇YBO3作为基质，选择三价铕为激活离子，以金属硝酸盐及氧化物等为原料，用柠檬酸和聚乙二醇作添加剂，用一种喷雾干燥装置制备出球形前躯体超微粉，然后在一定温度下烧结制备出掺杂三价铕离子的发光材料。此类发光材料制备方便，具有均匀的球形形貌，尺寸大小可控，并且具有良好的光致发光性能。
本发明制备的球形发光材料其化学表达式为：
(Y1-aEua)3Al5O12，(Y1-bEub)VO4，(Y1-cEuc)BO3，(Y1-dEud)2O3
其中0＜a≤0.1；0＜b≤0.1；0＜c≤0.1；0＜d≤0.1；
本发明所使用的原料为99.99％的Y2O3和Eu2O3；分析纯的Al(NO3)3·9H2O，NH4VO3，HBO3，HNO3，所用添加剂为分析纯的柠檬酸C6H8O7·H2O和分子量为10000的化学纯的聚乙二醇(PEG)。
制备过程是在加热，低于100℃的条件下，按化学计量将所需稀土氧化物原料用硝酸溶解，调节pH值＞3后，YAG体系为Al(NO3)3·9H2O，YVO4体系为NH4VO3，YBO3体系为HBO3并混合均匀，然后向此溶液中加入柠檬酸和聚乙二醇，按摩尔比加入柠檬酸/金属离子＝2∶1；聚乙二醇的添加量为0.02g/ml充分搅拌使混合均匀，用去离子水稀释配制成浓度为0.01-0.4M的溶液，保持搅拌一小时后，将此溶液用喷雾干燥仪进行喷雾干燥，得到前驱体粉末；将所得前驱体粉末放于马福炉中，在1000-1200℃温度下烧结4-10小时，得到球形发光材料。
本发明制备的发光材料为单独掺杂三价铕离子的具有球形形貌的材料，该类发光材料颗粒尺寸可控在1-3微米，大小均匀，并且可以通过改变反应条件来调节其颗粒形貌，在紫外灯照射下室温即可观察到明显橙红色或红色可见光。工艺过程简单，合成方便，原料易得，发光性能良好。
具体实施方式
实施例1：Y2.97Al5O12:0.03Eu3+球形发光材料
室温下，将1.485mmol Y2O3和0.15mmol Eu2O3在4mlHNO3中加热溶解，调节pH值＞3，冷却后加入5mmol Al(NO3)3·9H2O，然后向此溶液中加入一定比例的柠檬酸(与金属离子的比例是2∶1)和一定量的聚乙二醇(添加量为5g/50ml)，加去离子水稀释，配制成浓度为0.06M的溶液。保持搅拌一小时后，将此溶液用喷雾干燥仪进行干燥，得到前驱体粉末。将所得前驱体粉末放于马福炉中，在1100℃下烧结4小时。所得发光材料为球形，平均粒径大小为1-2微米，在230nm紫外光激发下，发出橙红色可见光。
实施例2：Y0.93VO4:0.07Eu3+球形发光材料
室温下，将0.465mmol Y2O3和0.035mmol Eu2O3用2ml HNO3加热溶解，调节pH值＞3，冷却后加入1mmol NH4VO3，然后向此溶液中加入一定比例的柠檬酸(与金属离子的比例是3∶1)和一定量的聚乙二醇(添加量为1g/50ml)，加去离子水稀释，配制成浓度为0.3M的溶液。将此溶液用喷雾干燥仪进行干燥，得到前驱体粉末。将所得前驱体粉末放于马福炉中，在1000℃下烧结6小时。所得发光材料为球形，平均粒径大小为1-2微米，在254nm或365nm紫外光激发下，发出红色可见光。
实施例3：Y0.9BO3:0.1Eu
室温下，将0.45mmol Y2O3和0.05mmol Eu2O3用2ml HNO3加热溶解，调节pH值＞3，冷却后加入1mmol HBO3，然后向此溶液中加入一定比例的柠檬酸(与金属离子的比例是2∶1)和一定量的聚乙二醇(添加量为2g/50ml)，加去离子水稀释，配制成浓度为0.02M的溶液。将此溶液用喷雾干燥仪进行干燥，得到前驱体粉末。将所得前驱体粉末放于马福炉中，在1000℃下烧结7小时。所得发光材料为球形，平均粒径大小为1-3微米，在240nm激发下，发出橙红色可见光。
实施例4：Y0.95O3:0.05Eu
室温下，将0.475mmol Y2O3和0.025mmol Eu2O3用2ml HNO3加热溶解，调节pH值＞3，冷却后向此溶液中加入一定比例的柠檬酸(与金属离子的比例是3∶1)和一定量的聚乙二醇(添加量为2g/50ml)，加去离子水稀释，配制成浓度为0.1M的溶液。将此溶液用喷雾干燥仪进行干燥，得到前驱体粉末。将所得前驱体粉末放于马福炉中，在1200℃下烧结8小时。所得发光材料为球形，平均粒径大小为1-3微米，在256nm激发下，发出红色可见光。

Claims (3)

1.一类三价铕离子激活的球形发光材料，其化学表达式为：(Y1-aEua)3Al5O12，(Y1-bEub)VO4，(Y1-cEuc)BO3，(Y1-dEud)2O3其中0＜a≤0.1；0＜b≤0.1；0＜c≤0.1；0＜d≤0.1。
2.如权利要求1所述的三价铕离子激活的球形发光材料，其特征在于YAG体系为Al(NO3)3·9H2O，YVO4体系为NH4VO3，YBO3体系为HBO3。
3.一种三价铕离子激活的球形发光材料的制备方法，其特征在于用柠檬酸和聚乙二醇作添加剂，制备过程：在加热，低于100℃的条件下，按化学计量将稀土氧化物原料用硝酸溶解，调节pH值＞3后，按摩尔比加入柠檬酸/金属离子＝2∶1，聚乙二醇的添加量为0.02g/ml充分搅拌使混合均匀，用去离子水稀释配制成浓度为0.01-0.4M的溶液，保持搅拌一小时后，将此溶液用喷雾干燥仪进行干燥，得到前驱体粉末，将所得前驱体粉末放于马福炉中，在1000-1200℃下烧结6-10小时得到球形发光材料。
CNA031428800A 2003-06-16 2003-06-16 三价铕离子激活的球形发光材料的制备方法 Pending CN1468935A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA031428800A CN1468935A (zh) 2003-06-16 2003-06-16 三价铕离子激活的球形发光材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA031428800A CN1468935A (zh) 2003-06-16 2003-06-16 三价铕离子激活的球形发光材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1468935A true CN1468935A (zh) 2004-01-21

Family

ID=34155724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA031428800A Pending CN1468935A (zh) 2003-06-16 2003-06-16 三价铕离子激活的球形发光材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1468935A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1896177B (zh) * 2005-07-11 2010-12-29 北京有色金属研究总院 米粒状荧光粉及其制造方法以及利用该荧光粉制成的器件
CN102329613A (zh) * 2011-07-08 2012-01-25 浙江理工大学 一种空心结构的硼酸钇掺铕的球形荧光粉的水热制备方法
CN103013504A (zh) * 2012-12-14 2013-04-03 陕西科技大学 白光LED 用单一基质Ca2SiO3Cl2: xTb3+荧光粉的制备方法
CN105733584A (zh) * 2016-04-18 2016-07-06 吉林大学 钒酸钇纳米粒子和稀土离子掺杂钒酸钇纳米粒子及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1896177B (zh) * 2005-07-11 2010-12-29 北京有色金属研究总院 米粒状荧光粉及其制造方法以及利用该荧光粉制成的器件
CN102329613A (zh) * 2011-07-08 2012-01-25 浙江理工大学 一种空心结构的硼酸钇掺铕的球形荧光粉的水热制备方法
CN102329613B (zh) * 2011-07-08 2013-07-17 浙江理工大学 一种空心结构的硼酸钇掺铕的球形荧光粉的水热制备方法
CN103013504A (zh) * 2012-12-14 2013-04-03 陕西科技大学 白光LED 用单一基质Ca2SiO3Cl2: xTb3+荧光粉的制备方法
CN105733584A (zh) * 2016-04-18 2016-07-06 吉林大学 钒酸钇纳米粒子和稀土离子掺杂钒酸钇纳米粒子及其制备方法
CN105733584B (zh) * 2016-04-18 2018-12-25 吉林大学 钒酸钇纳米粒子和稀土离子掺杂钒酸钇纳米粒子及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1318540C (zh) 一种蓝光激发的白色led用荧光粉及其制造方法
Zeng et al. Enhanced red emission of NaSrVO4: Eu3+ phosphor via Bi3+ co-doping for the application to white LEDs
CN101113333B (zh) 铈激活的钇铝石榴石荧光粉的制备方法
CN1803974A (zh) 氧化物核壳结构球形发光材料的制备方法
Yu et al. Double-site Eu3+ occupation in the langbeinite-type phosphate phosphor toward adjustable emission for pc-WLEDs
Dev et al. Energy transfer from Ce3+ to Dy3+ ions for white light emission in Sr2MgAl22O36: Ce3+, Dy3+ phosphor
Zongyu et al. Effect of MgF2-H3BO3 flux on the properties of (Ce, Tb) MgAl11O19 phosphor
CN102585819B (zh) 一种硼钨酸镧红色荧光粉及其制备方法
CN102585824B (zh) 稀土掺杂钇铝石榴石荧光粉的共沉淀-流变相制备方法
CN101070474B (zh) 灯用壳层梯度绿色发光材料及其制备方法
CN1718669A (zh) 共沉淀制备铈激活钇铝石榴石超细荧光粉的方法
Ren et al. Luminescence properties and energy transfer of LaAl2. 03 (B4O10) O0. 54: Dy3+, Eu3+ phosphors
CN112625683A (zh) 一种锗酸盐型红色荧光粉及制备方法
Wu et al. Triple luminescent center energy transfer enables color tuning in Na3Y (PO4) 2: RE3+ (RE= Tb/Eu/Tm) for w-LEDs
CN1962811A (zh) 一种白光led用荧光粉及其制备方法
CN1468935A (zh) 三价铕离子激活的球形发光材料的制备方法
CN1397624A (zh) 钇铝石榴石型荧光粉及其制法与应用
CN106590657B (zh) 一种镥铝酸盐绿色荧光粉及其制备方法和应用
CN102337122B (zh) 一种硅酸盐绿色荧光粉及其制备方法
CN100556984C (zh) 灯用壳层梯度红色发光材料及其制备方法
CN106281313B (zh) 一种硅酸盐荧光粉及其制备方法和应用
CN105038772A (zh) 一种硅基氮氧化物led荧光粉及其制备方法
Dalal et al. Augmentation of the photoluminescence intensity via the incorporation of Eu3+ ions into single-phase Ba2La4Zn2O10 nanocrystalline material for advanced photonic applications
CN103849386B (zh) 一种溶胶自燃烧法制备铝酸盐蓝色荧光粉的方法
TWI326704B (en) A phosphor and method for making the same

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication