DE69222200T3 - Lanthan-Terbium-und-Cerphosphat-Gemisch, Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Lanthan-Terbium-und-Cerphosphat-Gemisch, Verfahren zu seiner Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE69222200T3
DE69222200T3 DE69222200T DE69222200T DE69222200T3 DE 69222200 T3 DE69222200 T3 DE 69222200T3 DE 69222200 T DE69222200 T DE 69222200T DE 69222200 T DE69222200 T DE 69222200T DE 69222200 T3 DE69222200 T3 DE 69222200T3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phosphate
terbium
cerium
mixed
lanthanum
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69222200T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69222200T2 (de
DE69222200D1 (de
Inventor
Marie-Pierre Collin
Anne-Marie Le Govic
Denis Huguenin
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.)
Rhodia Chimie SAS
Original Assignee
Rhodia Chimie SAS
Rhone Poulenc Chimie SA
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9409320&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69222200(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Rhodia Chimie SAS, Rhone Poulenc Chimie SA filed Critical Rhodia Chimie SAS
Application granted granted Critical
Publication of DE69222200D1 publication Critical patent/DE69222200D1/de
Publication of DE69222200T2 publication Critical patent/DE69222200T2/de
Publication of DE69222200T3 publication Critical patent/DE69222200T3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26Phosphates
    • C01B25/45Phosphates containing plural metal, or metal and ammonium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/14Sulfur, selenium, or tellurium compounds of phosphorus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7777Phosphates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft gemischte Phosphate aus Seltenen Erden, die insbesondere zur Herstellung von Luminophoren nützlich sind.
  • Sie betrifft ganz besonders ein gemischtes Phosphat aus Lanthan, Cer und Terbium, das insbesondere als Vorläufer für einen grünen Luminophor nützlich ist, und ein Verfahren zu dessen Herstellung, Seit 1970 wurde entdeckt, dass gemischte Phosphate aus Seltenen Erden, insbesondere aus Lanthan, Cer und Terbium, eine bedeutende Lumineszenzeigenschaft besitzen. So wurden zahlreiche Phosphate aus Lanthan, Cer, Terbium, auch als "LaCeTb-Phosphate" bezeichnet, mit unterschiedlichen Konzentrationen an Lanthan, Cer und Terbium, sowie Verfahren zu deren Herstellung entwickelt.
  • Es wurden auch Verfahren zu deren Herstellung vorgeschlagen, die in zwei große Kategorien eingeteilt werden können:
    • – Verfahren auf "trockenem Weg"
    • – und Verfahren auf "feuchtem Weg".
  • Die Verfahren auf trockenem Weg, die insbesondere in den Patenten JP 62007785 , WO 8204438, JP 62089790 , JP 59179578 , JP 62000579 beschrieben sind, bestehen darin, dass man ein Gemisch aus Oxiden der Seltenen Erden bildet oder ein Mischoxid aus Seltenen Erden einsetzt und eine Phosphatbildung dieses Gemisches oder Mischoxids durch Calcinierung in Gegenwart von Diammoniumphosphat durchführt.
  • Die Verfahren auf "feuchtem Weg", die insbesondere in den Patenten JP 57023674 , JP 60090287 und JP 62218477 beschrieben sind, bestehen aus einer direkten Synthese eines gemischten Phosphats aus Seltenen Erden oder eines Gemisches von Phosphaten Seltener Erden durch Einwirken von H3PO4 auf eine feste Verbindung (Carbonat, Oxid), um die Phosphate auszufällen.
  • Das amerikanische Patent 3507804 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von doppelten Lanthanterbiumphosphaten durch Fällen des Phosphats aus einer Lösung von Nitraten Seltener Erden und Zugabe von Phosphorsäure. Jedenfalls sind das oder die erhaltene(n) Phosphat(e) sehr schwierig zu filtrieren.
  • Diese verschiedenen Verfahren führen zu gemischten Phosphaten, bei denen für ihre Anwendung in der Lumineszenz eine thermische Behandlung bei hoher Temperatur, etwa 1200°C, in einer reduzierenden Atmosphäre erforderlich ist. In der Tat müssen sich Cer und Terbium in der Oxidationsstufe 3+ befinden, damit das LaCeTb-Phosphat ein grüner Luminophor ist.
  • Außerdem muß die Phosphatbehandlung nahezu 100% sein, um einen möglichst reinen Luminophor zu erhalten und um eine maximale Emissionseffizienz zu erhalten, was zahlreiche Vorsichtsmaßnahmen und relativ lange Behandlungen im Falle der Verfahren auf "trockenem Weg" notwendig macht.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden, indem ein gemischtes Phosphat aus Seltenen Erden (Lanthan, Cer, Terbium) vorgeschlagen wird, das in einen grünen Luminophor durch Calcinierung bei hoher Temperatur unter einer nichtreduzierenden Atmosphäre umgewandelt werden kann, und ein Verfahren zur Herstellung dieses gemischten Phosphats auf feuchtem Weg, vorgeschlagen wird, das zu einem gemischten Phosphat aus Seltenen Erden mit erhöhter Reinheit führt.
  • Dazu betrifft die Erfindung ein gemischtes Phosphat aus Lanthan, Cer, Terbium der allgemeinen Formel: Lax Cey Tb(1-x-y) PO4 (I)worin x einen Wert zwischen 0,4 und 0,6 besitzt und x + y größer als 0,8 ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach Calcinierung bei einer Temperatur zwischen 700°C und 900°C während 8 Stunden unter Luft es L*-Koordinaten von größer als 98 und a*- und b*-Koordinaten zwischen –0,5 und 0,5 im CIE 1976-System (L*, a*, b*) gemäß der AFNOR X08-012-Norm besitzt.
  • Dieses Phosphat ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine sehr geringe Konzentration an Cer(IV) und Terbium(IV) nach der Calcinierung bei einer Temperatur über 500°C unter Luft besitzt.
  • Dieser geringe Anteil wird durch einen colorimetrischen Test nachgewiesen, bei dem man die charakteristischen Koordinaten der Farbe des Körpers in dem CIE 1976-System (L*, a*, b*), definiert von der Commission Internationale d'Eclairage und aufgeführt in "Recueil de normes française (RFNOR) couleur calorimetrique Nr. X08-012 (1983)", bestimmt. Diese Koordinaten werden mit einem von der Societé Pacific Scientific vertriebenen Colorimeter bestimmt.
  • Ebenso besitzen die erfindungsgemäßen LaCeTb-Phosphate nach der Calcinierung bei 700°C unter Luft eine Helligkeit, wiedergegeben durch die Koordinate L*, von mehr als 98% und vorteilhafterweise zwischen 99 und 99,9%.
  • Diese Koordinate L* erlaubt die Messung der weißen Farbe des Produkts, die direkt in Beziehung zum Vorhandensein von gefärbten Teilchen in dem Produkt wie Cer und/oder Terbium in der Oxidationsstufe 4+ steht.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen auch Farbkoordinaten A*, b* zwischen ungefähr –0,5 und 0,5, bevorzugt zwischen –0,25 und 0,50.
  • Diese ausgezeichneten Helligkeitswerte L+, a*, b* werden auch für Calcinierungstemperaturen zwischen 700°C und 900°C erhalten. Dies zeigt eine ausgezeichnete Stabilität der erfindungsgemäßen Verbindung in nichtreduzierender Atmosphäre.
  • Es ist auch möglich, das Vorliegen oder Fehlen von Cer und/oder Terbium in der Oxidationsstufe 4+ durch eine Oberflächenanalyse der Verbindungen mit der X.P.X.-Technik, die insbesondere in der Veröffentlichung PRALINE et COLL. Journal of Electron Spectroscopy und related phenomena, 21 (1980), S. 17 bis 31 und 31 bis 46 , beschrieben ist , nachzuweisen.
  • Ebenso besitzen die erfindungsgemäßen Verbindungen in der den 3D-Elektronen von Cer entsprechenden Energieskala zwei Dubletts, die für die Oxidationsstufe 3+ charakteristisch sind, und das Fehlen von Satelliten bei 32,7 V des ersten Peaks, was für eine Oxidationsstufe 4+ charakteristisch ist.
  • Das erfindungsgemäße gemischte Phosphat besitzt in der Oxidationsstufe 3+ stabilisierte Cer- und Terbiumatome, was die Verwendung irgendeiner Atmosphäre während der Calcinierung erlaubt. Wenn sich Cer und Terbium in der 3+-Stufe befinden, erlaubt das erfindungsgemäße gemischte Phosphat den Erhalt von grünen Luminophoren mit erhöhten Lumineszenzeigenschaften.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein gemischtes Phosphat aus Lanthan, Cer, Terbium der vorstehend beschriebenen allgemeinen Formel (I), das vor der Calcinierung bei einer Temperatur über 500°C höchstens 5 Gew.-% Ammoniumionen, vorteilhafterweise weniger als 2%, enthalten kann.
  • Diese Ammoniumionen werden durch thermische Zersetzung oder Verdampfung im Verlauf der Calcinierung der Verbindung eliminiert.
  • Die erfindungsgemäßen gemischten Phosphate besitzen eine spezifische Oberfläche von mehr als 50 m2/g nach der thermischen Behandlung bei einer Temperatur kleiner 300°C.
  • Diese spezifische Oberfläche, die nach dem sog. B.E.T.-Verfahren gemessen wird, die durch Adsorption von Stickstoff gemäß der ASTM-Norm D3663-78, hervorgegangen aus dem BRUNAUER-EMMETT-TELLER-Verfahren, beschrieben in der Zeitschrift "The Journal of American Society", 60, 309 (1938), bestimmt wird, liegt vorteilhafterweise zwischen 50 m2/g und 100 m2/g.
  • Das erfindungsgemäße gemischte Phosphat kann auch Additive, wie andere Seltene Erden oder metallische Elemente, umfassen.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der vorstehend beschriebenen gemischten Phosphate aus Lanthan, Cer und Terbium.
  • Gemäß einer ersten Variante ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lösung löslicher Lanthan-, Cer- und Terbiumsalze mit Phosphationen unter Kontrolle des pH-Werts des Fällungsmediums auf einen Wert von größer oder gleich 2 und zwischen 2 und 6 vermischt, das Präzipitat in dem Fällungsmedium für eine Zeitdauer von 15 Minuten bis 10 Stunden nach dem Ende des Vermischens hält, dann das Präzipitat filtriert und wäscht und gegebenenfalls trocknet, wobei die Kontrolle des pH-Werts des Fällungsmediums durch Zugabe einer basischen Verbindung durchgeführt wird, wobei die basische Verbindung und die Lösung der löslichen Salze der seltenen Erden der Lösung, die die Phosphationen enthält, gleichzeitig zugesetzt werden.
  • Gemäß einer zweiten Variante ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lösung löslicher Lanthan-, Cer- und Terbiumsalze mit Phosphationen unter Kontrolle des pH-Werts des Fällungsmediums auf einen Wert über 6 vermischt, wobei die Kontrolle des pH-Werts des Fällungsmediums durch Zugabe einer basischen Verbindung durchgeführt wird, wobei die Phosphationen und die basische Verbindung der Lösung der löslichen Salze der seltenen Erden gleichzeitig zugesetzt werden.
  • Das nach diesen zwei Varianten erhaltene gemischte Phosphat kann absorbierte Ammoniumgruppierungen enthalten. Dieses gemischte Phosphat kann anschließend bei einer Temperatur über 500°C und unter einer beliebigen Atmosphäre calziniert werden, um die Verbindung der allgemeinen Formel (I) zu erhalten.
  • Erfindungsgemäß wird das Präzipitat in dem Fällungsmedium nach dem Ende des Vermischens für eine Dauer zwischen etwa 15 min und etwa 10 h gehalten, wobei der pH-Wert des Mediums zwischen etwa 2 und 6 liegt. Dieses Halten, das allgemein als "Reifung" bezeichnet wird, erlaubt eine Umordnung der ausgefallenen Teilchen. So ist das erhaltene Produkt filtrierbar.
  • Obwohl das so erhaltene Präzipitat, wenn der pH-Wert des Fällungsmediums auf einen Wert über 6 eingestellt wird, filtrierbar ist, kann diese Filtrierbarkeit durch eine Reifung des Präzipitats verbessert werden, die der äquivalent ist, die stattfindet, wenn der pH-Wert des Fällungsmediums zwischen 2 und 6 liegt.
  • Diese Reifungsstufe kann bei einer beliebigen Temperatur, beispielsweise bei einer Temperatur zwischen 15°C und 100°C, vorteilhafterweise bei der Fällungstemperatur, bevorzugt unter Rühren durchgeführt werden. Der pH-Wert des Mediums kann kontrolliert werden oder man kann ihn sich frei entwickeln lassen.
  • Unter "kontrolliertem pH-Wert" wird das Halten des pH-Werts bei einem bestimmten Wert durch Zugabe von basischen oder sauren Verbindungen oder einer Pufferlösung verstanden. Der pH-Wert des Mediums variiert so etwa um eine pH-Einheit um den festen eingestellten Wert.
  • Erfindungsgemäß wird diese Kontrolle des pH-Werts vorteilhafterweise durch Zugabe einer basischen Verbindung, wie nachstehend erklärt, durchgeführt.
  • Das filtrierte Produkt kann insbesondere durch Verfahren getrocknet werden, bei dem eine Pulverisierung und Trocknen der Tropfen, wie bei der Atomisierungstechnik, eingesetzt werden. So ist es möglich, ein Produkt zu erhalten, das Körner mit einem mittleren Durchmesser vorteilhafterweise zwischen etwa 1 μm und 10 μm mit einer eingestellten Korngrößenverteilung zu erhalten.
  • Ebenso erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren zur Synthese von gemischten Phosphaten die Durchführung der Calcinierung dieser Verbindung unter einer beliebigen Atmosphäre, d.h. unter einer reduzierenden oder nichtreduzierenden oder sogar oxidierenden Atmosphäre, Das so erhaltene calcinierte Produkt enthält Cer und Terbium in der Oxidationsstufe 3+, wobei Cer und Terbium in der Oxidationsstufe 4+ nur in Spuren oder überhaupt nicht vorhanden sind.
  • Die Lösung der Lanthan-, Terbium- und Cersalze kann andere Metallsalze, wie beispielsweise Salze anderer Seltenen Erden, umfassen, um mit anderen Elementen dotierte LaCeTb-Phosphate zu erhalten.
  • Die Kontrolle des pH-Werts des Fällungsmediums wird durch Zugabe einer basischen Verbindung während des Vermischens der Lösung der Ionen der Seltenen Erden und der basischen Verbindung durchgeführt.
  • Wenn so das Phosphat der Lösung der Seltenen Erden zugesetzt wird, wird die basische Verbindung gleichzeitig damit zugesetzt, um den pH-Wert auf einen Wert über 2 zu kontrollieren.
  • Ebenso, wenn die Lösung der Verbindungen der Seltenen Erden einer Phosphatlösung zugesetzt wird, wird die basische Verbindung gleichzeitig zugesetzt, um den pH-Wert auf einen Wert über 2 und vorteilhafterweise einen konstanten Wert zu kontrollieren.
  • Die Kontrolle des pH-Werts auf einen Wert über 2 und vorteilhafterweise zwischen 2 und 10 erlaubt den Erhalt eines Präzipitats des LaCeTb-Phosphats, das nicht galertig und filtrierbar ist, mit oder ohne Reifungsstufe entsprechend dem pH-Wertbereich.
  • Die Fällung wird bevorzugt in wäßrigem Medium bei einer Temperatur, die nicht kritisch ist und die vorteilhafterweise zwischen Umgebungstemperatur (15°C bis 25°C) und 100°C liegt, durchgeführt.
  • Die Konzentrationen der Salze der Seltenen Erden sind nicht kritisch. So kann die Gesamtkonzentration an Seltenen Erden, ausgedrückt als Oxid der Seltenen Erden, zwischen 0,01 mol/l und 2 mol/l liegen.
  • Die erfindungsgemäß geeigneten Salze der Seltenen Erden sind insbesondere die in wäßrigem Medium löslichen Salze, wie beispielsweise die Nitrate, Chloride, Acetate, Carboxylate, oder ein Gemisch davon.
  • Die mit der Lösung der Seltenen Erden gemischten Phosphationen werden durch reine Verbindungen oder in Lösung, wie beispielsweise als Phosphorsäure, als Alkaliphosphate oder Phosphate anderer metallischer Elemente, die mit den mit den Seltenen Erden assoziierten Anionen eine lösliche Verbindung ergeben, eingebracht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Phosphationen in Form von Ammoniumphosphat zugesetzt, da das Ammoniumkation sich während der Calcinierung zersetzt und so den Erhalt eines gemischten Phosphats mit großer Reinheit erlaubt.
  • Unter den Ammoniumphosphaten sind Diammoniumphosphat oder Monoammoniumphosphat die erfindungsgemäß bevorzugten Verbindungen.
  • Die Phosphationen werden so zugesetzt, dass ein Molverhältnis PO4 /SE von größer als 1 und vorteilhafterweise zwischen 1,1 und 3, erhalten wird.
  • Als erfindungsgemäß geeignete basische Verbindung können beispielsweise Metallhydroxide oder Ammoniumhydroxid oder jede andere basische Verbindung genannt werden, deren aufbauende Teilchen kein Präzipitat während der Zugabe in das Reaktionsmedium durch Kombination mit in diesem Medium enthaltenen Teilchen ergeben, und die eine Kontrolle des pH-Werts des Fällungsmediums erlauben.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist diese basische Verbindung vorteilhafterweise eine Verbindung, die leicht entweder mit der flüssigen Phase des Reaktionsmediums und Waschen des Präzipitats oder durch thermische Zersetzung während der Calcinierung des gemischten Phosphats zu entfernen ist.
  • So ist die erfindungsgemäß bevorzugte basische Verbindung Ammoniak, vorteilhafterweise in Form einer wäßrigen Lösung.
  • Die erfindungsgemäßen gemischten Lanthan-, Cer- und Terbiumphosphate besitzen eine lumineszierende Eigenschaft nach einer thermischen Behandlung im Allgemeinen über 500°C und vorteilhafterweise zwischen 700°C und 1000°C.
  • In jedem Fall können diese Lumineszenzeigenschaften noch durch eine thermische Behandlung mit "Fluß" verbessert werden, wobei diese Behandlungen üblicherweise bei dem Verfahren zur Herstellung von Luminophoren verwendete Behandlungen sind.
  • Sie erlauben u.a. eine Anpassung des Luminophors an die gewünschte Verwendung.
  • Diese Luminophore auf der Basis von LaCeTb-Phosphaten werden insbesondere im Bereich der Lampen eingesetzt.
  • Andere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen klarer anhand der nachstehenden Beispiele hervor, die der Erläuterung dienen.
  • Beispiel 1
  • Eine auf 80°C gebrachte Monoammoniumphosphatlösung wird mit einer Lösung aus Nitraten von Seltenen Erden, die eine Gesamtkonzentration an Seltenen Erden von 0,2 mol/l, ver teilt auf: 0,112 mol/l La(NO3)3, 0,062 mol/l Ce(NO3)3 und 0,026 mol/l Tb(NO3)3 enthält, versetzt.
  • Das Molverhältnis PO4 /SE beträgt 1,5. Der pH-Wert wird im Verlauf der Fällung durch Zugabe von Ammoniak auf 2 einreguliert.
  • Mit dem Reaktionsmedium wird eine vierstündige Reifung bei 80°C vorgenommen.
  • Das Präzipitat wird anschließend durch Filtration und Waschen mit Wasser gewonnen. Das so gewonnene Produkt ist ein weißes Pulver mit den folgenden Eigenschaften (nach Trocknen bei 110°C):
    • – Röntgenspektrum (vgl. 1)
    • – spezifische Oberfläche: 65 m2/g, gemessen bei 200°C
    • – Gehalt an NH4 +-Ionen: 1 Gew.-%.
  • Das Produkt besitzt die Formel La0,56 Ce0,31 Tb0,13 PO4.
  • Dieses Pulver wird thermisch bei 900°C unter Luft behandelt. Die Röntgenanalyse zeigt, dass das Produkt ein Orthophosphat von LaCeTb mit monokliner kristalliner Struktur ist. Dieses Produkt besteht aus kompakten Aggregaten von etwa 250 nm, gebildet durch Aggregation von Elementarkristalliten mit einer Größe zwischen 20 und 150 nm.
  • Beispiel 2
  • Eine wäßrige Lösung, die 0,50 mol/l Nitrate Seltener Erden enthält, wird mit einer Diammoniumphosphatlösung versetzt, um ein Molverhältnis PO4 /SE von 1,5 zu erhalten. Diese Reaktion wird bei 25°C durchgeführt. Der pH-Wert des Fällungsmediums wird durch Zugabe von Ammoniak auf 8,4 eingestellt.
  • Nach der Gewinnung des Präzipitats, dessen Waschung und Trocknung, besitzt das so erhaltene Produkt physikalisch- chemische Eigenschaften, die den in Beispiel 1 beschriebenen vergleichbar sind. Das bei 900°C unter Luft calcinierte Produkt wird bezüglich seiner Lumineszenz bewertet.
  • Beispiel 3
  • Dieses Beispiel ist dem in Beispiel 1 beschriebenen identisch, ausgenommen, dass die Lösung der Nitrate der Seltenen Erden eine Konzentration von 2 mol/l besitzt.
  • Die Morphologie des so erhaltenen Produkts ist der von Versuch 1 analog, wobei die Kristallitgrößen zwischen 80 und 200 nm liegen.
  • Lumineszenztest
  • Die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen LaCeTb-Phosphate werden analysiert, um ihre Lumineszenzeigenschaft zu bestimmen.
  • Die Lumineszenz wird mit einem "BENTHAM"® Spektrometer bestimmt, das den Erhalt eines Emissionspektrums einer mit einer Niederdruckquecksilberdampflampe mit einer Wellenlänge von 254 nm angeregten Probe erlaubt. Die Berechnung des Integrals der Emissionsintensitäten zwischen zwei Wellenlängen wird als "Leuchtdichte" bezeichnet.
  • Diese zwei Wellenlängen sind 540 und 560 nm.
  • Die Ergebnisse, die nach thermischer Behandlung der LaCeTb-Phosphate der Beispiele 1 bis 3 bei einer Temperatur von 900°C für 8 h erhalten wurden, sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.
  • Figure 00120001
  • Colorimetrisch Test
  • Das LaCeTb-Phosphat von Beispiel 1 wird nach einer 8stündigen Calcinierung bei 700°C in dem vorstehend beschriebenen Colorimeter gemäß dem in der französischen Norm AFNOR Nr. X08-012 von 1983 angegebenen Verfahren getestet.
  • Die Koordinaten L*, a*, b* des CIE-Systems (L*, a*, b*) wurden bestimmt und besitzen die folgenden Werte:
    L* = 99,0%
    a* = – 0,1%
    b* = – 0,1%
  • Für das gleiche bei 900°C für 8 h calcinierte Produkt wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
    L* = 99,4%
    a* = – 0,1%
    b* = – 0,4%

Claims (15)

  1. Gemischtes Lanthan-, Cer- und Terbiumphosphat der allgemeinen Formel (I): Lax Cey Tb(1-x-y) PO4 worin x einen Wert zwischen 0,4 und 0,6 besitzt und x + y größer als 0,8 ist, dadurch gekennzeichnet, dass nach Calcinierung bei einer Temperatur zwischen 700°C und 900°C während 8 Stunden unter Luft es L*-Koordinaten von größer als 98 und a*- und b*-Koordinaten zwischen –0,5 und 0,5 im CIE 1976-System (L*, a*, b*) gemäß der AFNOR X08-012-Norm besitzt.
  2. Phosphat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die L*-Koordinate zwischen 99 und 99,9 liegt.
  3. Phosphat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die a*- und b*-Koordinaten zwischen –0,25 und 0,5 liegen.
  4. Phosphat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es höchstens 5 Gew.-% Ammoniumgruppen vor der Calcinierung bei einer Temperatur über 500°C enthält.
  5. Verfahren zur Herstellung eines gemischten Lanthan-, Cer- und Terbiumphosphats nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lösung löslicher Lanthan-, Cer- und Terbiumsalze mit Phosphationen unter Kontrolle des pH-Werts des Fällungsmediums auf einen Wert von größer oder gleich 2 und zwischen 2 und 6 vermischt, das Präzipitat in dem Fällungsmedium für eine Zeitdauer von 15 Minuten bis 10 Stunden nach dem Ende des Vermischens hält, dann das Präzipitat filtriert und wäscht und ggf. trocknet, wobei die Kontrolle des pH-Werts des Fällungsmediums durch Zugabe einer basischen Verbindung durchgeführt wird, wobei die basische Verbindung und die Lösung der löslichen Salze der seltenen Erden der Lösung, die die Phosphationen enthält, gleichzeitig zugesetzt werden.
  6. Verfahren zur Herstellung eines gemischten Lanthan-, Cer- und Terbiumphosphats nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lösung löslicher Lanthan-, Cer- und Terbiumsalze mit Phosphationen unter Kontrolle des pH-Werts des Fällungsmediums auf einen Wert über 6 vermischt, wobei die Kontrolle des pH-Werts des Fällungsmediums durch Zugabe einer basischen Verbindung durchgeführt wird, wobei die Phosphationen und die basische Verbindung der Lösung der löslichen Salze der seltenen Erden gleichzeitig zugesetzt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphationen in Form einer Ammoniumphosphatlösung vorliegen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ammoniumphosphat Diammoniumphosphat oder Monoammoniumphosphat ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Phosphationen in Form von Phosphorsäure vorliegen.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die basische Verbindung ein Ammoniumhydroxid ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an seltenen Erden, ausgedrückt als Oxid der seltenen Erden, in der Lösung zwischen 0,01 mol/l und 2 mol/l beträgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das lösliche Salz der seltenen Erden ein Nitrat, Chlorid, Acetat, Carboxylat der seltenen Erden ist.
  13. Luminophor, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem gemischten Lanthan-, Cer- und Terbiumphosphat der allgemeinen Formel (I): Lax Cey Tb(1-x-y) PO4 besteht, worin x einen Wert zwischen 0,4 und 0,6 besitzt und x + y größer als 0,8 ist, und dass er nach 8-stündigem Halten zwischen 700°C und 900°C unter Luft L*-Koordinaten von größer als 98 und a*- und b*-Koordinaten zwischen –0,5 und 0,5 im CIE 1976-System (L*, a*, b*) gemäß der AFNOR X08-012-Norm besitzt.
  14. Luminophor, dadurch gekennzeichnet, dass er durch Calcinierung bei einer Temperatur über 500°C eines gemischten Phosphats nach einem der Ansprüche 1 bis 4 erhalten worden ist.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Luminophors nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Präzipitat nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 12 herstellt und das so erhaltene Präzipitat bei einer Temperatur über 500°C calciniert.
DE69222200T 1991-02-04 1992-01-24 Lanthan-Terbium-und-Cerphosphat-Gemisch, Verfahren zu seiner Herstellung Expired - Lifetime DE69222200T3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9101215 1991-02-04
FR9101215A FR2672281B1 (fr) 1991-02-04 1991-02-04 Phosphate mixte de lanthane, terbium et cerium, procede de fabrication de celui-ci.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE69222200D1 DE69222200D1 (de) 1997-10-23
DE69222200T2 DE69222200T2 (de) 1998-03-12
DE69222200T3 true DE69222200T3 (de) 2004-06-03

Family

ID=9409320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69222200T Expired - Lifetime DE69222200T3 (de) 1991-02-04 1992-01-24 Lanthan-Terbium-und-Cerphosphat-Gemisch, Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (9)

Country Link
US (2) US5340556A (de)
EP (1) EP0498689B2 (de)
JP (1) JP2557765B2 (de)
KR (1) KR100194824B1 (de)
AT (1) ATE158336T1 (de)
CA (1) CA2060579C (de)
DE (1) DE69222200T3 (de)
FR (1) FR2672281B1 (de)
HU (1) HU215557B (de)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2679242A1 (fr) * 1991-07-19 1993-01-22 Rhone Poulenc Chimie Phosphate mixte de lanthane, terbium et cerium, procede de fabrication de ceux-ci a partir de sels insolubles de terres rares.
FR2694299B1 (fr) * 1992-07-29 1994-09-09 Rhone Poulenc Chimie Nouveaux luminophores verts à base de phosphate mixte de lanthane, cérium et terbium, précurseur de ceux-ci et procédés de synthèse.
FR2694281B1 (fr) 1992-07-29 1994-09-16 Rhone Poulenc Chimie Procédé de préparation de phosphates de terres rares et produits obtenus.
JPH06247711A (ja) * 1993-02-22 1994-09-06 Shin Etsu Chem Co Ltd 希土類元素りん酸塩球状粒子およびその製造方法
DE4311197A1 (de) * 1993-04-05 1994-10-06 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Verfahren zum Betreiben einer inkohärent strahlenden Lichtquelle
JP3027299B2 (ja) * 1994-05-30 2000-03-27 信越化学工業株式会社 希土類元素燐酸塩粒子およびその製造方法
FR2736062B1 (fr) * 1995-06-28 1997-09-19 Rhone Poulenc Chimie Utilisation comme luminophore dans les systemes a plasma d'un compose a base d'un phosphate de terre rare
US5951958A (en) * 1996-07-10 1999-09-14 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Method for the preparation of rare earth phosphate of low overstoichiometric phosphorous content
US5651920A (en) * 1996-09-20 1997-07-29 Osram Sylvania Inc. Small-sized lanthanum cerium terbium phosphate phosphors and method of making
US5989454A (en) * 1998-07-06 1999-11-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for making small particle blue emitting lanthanum phosphate based phosphors
US6187225B1 (en) 1998-07-06 2001-02-13 Matsushita Electric Industrial Company, Ltd. Blue phosphor for plasma display and lamp application and method of making
ES2216885T3 (es) * 1999-04-26 2004-11-01 Rhodia Electronics And Catalysis Inc. Disoluciones estables de derivados tris (organofosforados) de tierras raras.
FR2795065B1 (fr) * 1999-06-16 2002-04-19 Rhodia Chimie Sa Sol d'un phosphate de cerium et/ou de lanthane, procede de preparation et utilisation en polissage
JP4219514B2 (ja) * 1999-12-16 2009-02-04 化成オプトニクス株式会社 希土類燐酸塩の製造方法、希土類燐酸塩蛍光体及び希土類燐酸塩蛍光体の製造方法
FR2817770B1 (fr) * 2000-12-08 2003-11-28 Rhodia Terres Rares Dispersion colloidale aqueuse de phosphate de terre rare et procede de preparation
FR2817771B1 (fr) * 2000-12-08 2003-11-28 Rhodia Terres Rares Dispersion colloidale de phosphate de terre rare et procede de preparation
DE102004058922B4 (de) * 2003-12-17 2013-02-28 Osram Ag Verfahren zur Herstellung eines Phosphats der Lanthanoiden und daraus hergestelltes Phosphat
JP3804804B2 (ja) * 2004-04-08 2006-08-02 信越化学工業株式会社 希土類元素りん酸塩組成物及びその製造方法
FR2873128B1 (fr) 2004-07-16 2008-09-26 Rhodia Chimie Sa Procede de marquage d'un materiau et materiau ainsi marque
JP4892230B2 (ja) * 2005-11-28 2012-03-07 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
CN100347080C (zh) * 2006-04-03 2007-11-07 浙江大学 微波合成稀土化合物纳米棒的方法
US8545784B2 (en) * 2006-10-20 2013-10-01 Neo International Corp. Method for the production of rare earth containing phosphates
CN101020823B (zh) * 2007-02-15 2012-04-11 中国科学院上海硅酸盐研究所 磷酸铽钙钾绿色荧光粉及其制备方法和用途
FR2931143B1 (fr) * 2008-05-15 2011-01-07 Rhodia Operations Phosphate de lanthane et d'au moins une terre rare choisie parmi le cerium et le terbium sous forme d'une suspension, procede de preparation et utilisation comme luminophore
JP5051079B2 (ja) * 2008-09-16 2012-10-17 三菱化学株式会社 希土類燐酸塩
US8419974B2 (en) * 2008-12-11 2013-04-16 General Electric Company Methods for preparation of nanocrystalline rare earth phosphates for lighting applications
CN101935026B (zh) * 2010-09-13 2012-12-26 青岛科技大学 一种水热合成磷酸铈微纳米球的方法
US20170234847A1 (en) * 2016-02-13 2017-08-17 BacTrac Technologies LLC Lanthanide-Doped Nanoparticle Compositions for Detecting Microorganisms
RU2617348C1 (ru) * 2016-03-22 2017-04-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИХ ДВО РАН) Способ получения люминофора фосфата лантана, активированного церием и тербием
CN106315536A (zh) * 2016-11-24 2017-01-11 淄博包钢灵芝稀土高科技股份有限公司 制备磷酸稀土的方法
US20190353828A1 (en) * 2017-02-07 2019-11-21 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Light scattering sheet
US10988395B2 (en) 2018-09-25 2021-04-27 Neo Chemicals & Oxides, LLC Cerium-lanthanum treatment method for reduction of contaminants in wastewater membrane bioreactors
CN110386595A (zh) * 2019-08-20 2019-10-29 淄博星澳新材料研究院有限公司 高熵稀土磷酸盐粉体及其制备方法
US11772054B2 (en) 2020-03-23 2023-10-03 Neo Water Treatment, Llc Rare earth treatment of membranes to remove contaminants
RU2750694C1 (ru) * 2020-09-11 2021-07-01 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) Способ получения неорганического индикатора температуры

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3507804A (en) * 1968-06-13 1970-04-21 Westinghouse Electric Corp Method of coprecipitating mixed rare-earth orthophosphates suitable for making phosphor
FR1590705A (de) * 1968-09-26 1970-04-20
US4423349A (en) * 1980-07-16 1983-12-27 Nichia Denshi Kagaku Co., Ltd. Green fluorescence-emitting material and a fluorescent lamp provided therewith
JPS5723674A (en) * 1980-07-16 1982-02-06 Nichia Denshi Kagaku Kk Fluorescent substance
JPS57133182A (en) * 1981-02-12 1982-08-17 Toshiba Corp Fluorescent substance
JPS5920378A (ja) * 1982-07-26 1984-02-02 Mitsubishi Electric Corp 螢光体およびこの螢光体を使用した低圧水銀蒸気放電灯
JPS59179578A (ja) * 1983-03-30 1984-10-12 Hitachi Ltd 「けい」光体の製造方法
JPS6090287A (ja) * 1983-10-24 1985-05-21 Mitsubishi Electric Corp 螢光体の製造方法
US4623816A (en) * 1985-04-22 1986-11-18 General Electric Company Fluorescent lamp using multi-layer phosphor coating
JPS62218477A (ja) * 1986-03-18 1987-09-25 Mitsubishi Electric Corp 螢光体
JPH0799138B2 (ja) 1987-08-07 1995-10-25 キヤノン株式会社 メカノケミカル材料の駆動方法
US5091110A (en) 1990-05-14 1992-02-25 Gte Products Corporation Method of making lanthanum cerium terbium phosphate phosphor
US5116532A (en) * 1990-05-14 1992-05-26 Gte Products Corporation Method of making lanthanum cerium terbium phosphate phosphor
US5132042A (en) * 1990-05-14 1992-07-21 Gte Products Corporation Method of making lanthanum cerium terbium phosphate phosphor with improved brightness

Also Published As

Publication number Publication date
JP2557765B2 (ja) 1996-11-27
CA2060579C (fr) 2001-11-20
EP0498689B1 (de) 1997-09-17
FR2672281A1 (fr) 1992-08-07
HU9200320D0 (en) 1992-05-28
CA2060579A1 (fr) 1992-08-05
HU215557B (hu) 1999-01-28
FR2672281B1 (fr) 1993-04-16
ATE158336T1 (de) 1997-10-15
EP0498689A1 (de) 1992-08-12
JPH04338105A (ja) 1992-11-25
KR100194824B1 (ko) 1999-06-15
EP0498689B2 (de) 2003-08-20
DE69222200T2 (de) 1998-03-12
HUT63815A (en) 1993-10-28
KR920016343A (ko) 1992-09-24
US5340556A (en) 1994-08-23
US5562889A (en) 1996-10-08
DE69222200D1 (de) 1997-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69222200T3 (de) Lanthan-Terbium-und-Cerphosphat-Gemisch, Verfahren zu seiner Herstellung
DE69300948T2 (de) Neue grüne Lanthan-Terbium und Ceriumphosphat-Gemischsleuchtstoffe, Vorläufer davon und Verfahren zur Herstellung.
DE102005012640B4 (de) Kreisprozess zur nasschemischen Herstellung von Lithiummetallphosphaten
EP2802531B1 (de) Kondensierte eisen (iiii) phosphate
DE68905683T2 (de) Trifluorid der Seltenen Erden mit neuen morphologischen Kennzeichen und Verfahren zu seiner Herstellung.
DE102007009075A1 (de) Cer-Zirkonium-Mischoxid und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1922416B2 (de) Erdalkalimetall-Halophosphat-Leuchtstoff
DE1948066A1 (de) Lumineszenzverbindungen
DE4023802A1 (de) Nadelfoermiges zinkcarbonat, verfahren zu dessen herstellung und elektrisch leitendes zinkoxidpulver
DE69214041T2 (de) Lanthan-Terbium- und Ceriumphosphat-Gemisch, Verfahren zur Herstellung desselben aus unlöslichen Seltenerdensalzen
DE69731126T2 (de) Lichtspeicherndes Fluoreszenzpigment zur Verwendung als Anzeigeelement
DE102004058922B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Phosphats der Lanthanoiden und daraus hergestelltes Phosphat
DE2937428A1 (de) Verfahren zum herstellen eines lumineszierenden aluminats
DE2224619B2 (de) Leuchtstoff auf der Basis von Fluoriden der seltenen Erden, aktiviert mit Ytterbium und Erbium
DE69015166T2 (de) Methode zur Herstellung eines Lanthanum-Cerium-Terbium-Phosphat-Phosphors mit verbesserter Lichthelligkeit.
DE1767645B2 (de) Verfahren zur Herstellung von Titandioxyd aus einem Titansalz einer Phosphorsauerstoff säure
DE1592992A1 (de) Europiumaktivierter Siliziumdioxyd-Aluminiumoxyd-Leuchtstoff und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1905879B2 (de) Verfahren zur Herstellung von mit Man gan aktivierten Zinksihkat Leuchtstoffen
DE2213898A1 (de) Europium-aktivierte Erdalkali-Calcium-Alumini umfluorid-Leuchtstoffe
DE2820889C2 (de) Lumineszierende Substanz
DE68905053T2 (de) Mit Phosphat überzogener elektrolumineszenter Phosphor für elektrolumineszenter Lampe und Verfahren zur Herstellung desselben.
AT393824B (de) Verfahren zur herstellung einer neuen neodymverbindung
DE1792396A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines aktivierten Calciumphosphathalogenidphosphors
DE2020136A1 (de) Aktivierte Halogenphosphate zweiwertiger Metalle
DE1717180A1 (de) Lumineszierende Massen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung

Legal Events

Date Code Title Description
8363 Opposition against the patent
8366 Restricted maintained after opposition proceedings
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: RHODIA CHIMIE, COURBEVOIE, FR

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: PFENNING MEINIG & PARTNER GBR, 80339 MUENCHEN

8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: MAIWALD PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, 80335 MUENC