HU221257B1 - Use of a compound based on a rare-earth phosphate as a luminophor in plasma systems - Google Patents
Use of a compound based on a rare-earth phosphate as a luminophor in plasma systems Download PDFInfo
- Publication number
- HU221257B1 HU221257B1 HU9601780A HUP9601780A HU221257B1 HU 221257 B1 HU221257 B1 HU 221257B1 HU 9601780 A HU9601780 A HU 9601780A HU P9601780 A HUP9601780 A HU P9601780A HU 221257 B1 HU221257 B1 HU 221257B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- phosphate
- rare earth
- use according
- terbium
- cerium
- Prior art date
Links
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 title claims abstract description 16
- -1 rare-earth phosphate Chemical class 0.000 title claims abstract description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title description 10
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- OWNMACFMOIQGAC-UHFFFAOYSA-K lutetium(3+);phosphate Chemical compound [Lu+3].[O-]P([O-])([O-])=O OWNMACFMOIQGAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 4
- LQFNMFDUAPEJRY-UHFFFAOYSA-K lanthanum(3+);phosphate Chemical group [La+3].[O-]P([O-])([O-])=O LQFNMFDUAPEJRY-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229910052765 Lutetium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 3
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 4
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 4
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 4
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 3
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 3
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004110 Zinc silicate Substances 0.000 description 2
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910001463 metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QTPILKSJIOLICA-UHFFFAOYSA-N bis[hydroxy(phosphonooxy)phosphoryl] hydrogen phosphate Chemical class OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O QTPILKSJIOLICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- WJZHMLNIAZSFDO-UHFFFAOYSA-N manganese zinc Chemical compound [Mn].[Zn] WJZHMLNIAZSFDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000006012 monoammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910001464 rare earth metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- XSMMCTCMFDWXIX-UHFFFAOYSA-N zinc silicate Chemical compound [Zn+2].[O-][Si]([O-])=O XSMMCTCMFDWXIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019352 zinc silicate Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/7777—Phosphates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
- C09K11/7795—Phosphates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Abstract
A találmány ittrium-, lantán-, gadolínium- vagy lutécium-foszfát-alapú, egy vagy több a terbium, praziodímium vagy cérium közé tartozóritkaföldfémmel adagolt foszfátvegyület felhasználását ismertetifénykibocsátó anyagként plazmarendszerekben. ŕ
Description
A találmány tárgya ritkafémfoszfátot tartalmazó vegyületek alkalmazása plazmarendszerekben fénykibocsátó anyagként.
A plazmarendszerek (ernyők és lámpák) egy fejlődésben lévő új vizualizációs és megvilágítási eljárások részei. Erre az egyik konkrét példa a jelenlegi televíziós képernyők helyettesítése lapos képernyőkkel, amelyek nem olyan nehezek és nagyobb méretűek, ezt a helyettesítést már csaknem megoldották a plazmatáblák alkalmazásával.
A plazmarendszerekben egy övezetbe bevezetett gáz ionizált állapotba kerül elektromos kisülés hatására. Azalatt a folyamat alatt nagy energiájú elektromágneses sugarak keletkeznek. A fotonokat egy lumineszcens anyag felé irányítják.
Ahhoz, hogy hatásos legyen, ennek az anyagnak olyan fénykibocsátó anyagnak kell lennie, amely a plazma emissziós tartományában abszorbeáló és a látható tartományban sugárzó, a lehető legnagyobb hozammal és a megfelelő színben.
A találmány célja egy ilyen fénykibocsátó anyag előállítása.
A találmány tárgya tehát egy ittrium-, lantán-, gadolínium- vagy lutécium-foszfát-alapú, egy vagy több a terbium, praziodímium vagy cérium közé tartozó ritkaföldfémmel adagolt foszfátvegyület felhasználása fénykibocsátó anyagként plazmarendszerekben.
A találmány egyéb jellemzői, részletei és előnyei a leírásból ismerhetők meg.
A találmány a fent említett vegyület fénykibocsátó anyagként történő alkalmazására vonatkozik olyan körülmények között, amelyek a plazmarendszerekre jellemzők. Ezen a találmány értelmében minden olyan rendszert értünk, amelyben szerepel egy olyan gáz, amely ionizálás után egy olyan sugárzást bocsát ki, amely legalább a 10 és 200 nm közötti hullámhossznak felel meg, vagyis a távoli ultraibolya-tartománynak.
Az ilyen típusú rendszerek közül megemlíthetjük a plazmaemyőket és lámpákat.
A találmány szerint olyan vegyületet alkalmazunk, amely egy ittrium-, lantán-, gadolínium- vagy lutécium-foszfát típusú mátrixból áll.
A felhasználható foszfátok különböző típusúak lehetnek. Lehetnek LnPO4 képletű orto-foszfátok, ahol Ln jelentése valamelyik fent említett elem. Használhatunk ezenkívül LnP3O9 képletű metafoszfátokat, vagy LnP5O14 képletű penta-foszfátokat is.
A fent ismertetett típusú mátrixhoz egy vagy több ritkaföldfémet is adagolunk, amely lehet terbium, praziodímium vagy cérium.
A ritkaföldfémet annak függvényében választjuk meg, hogy milyen színű emissziót kívánunk.
Az adagolt ritkaföldfém-tartalmat atomszázalékban fejezzük ki a foszfátban lévő ritkaföldfémek összes tartalmához viszonyítva (adagolt ritkaföldfém/adagolt ritkaföldfém+Ln), ez általában 10% és 50% közötti, előnyösen 20% és 45% közötti.
A találmány egyik előnyös megvalósítási módja szerint az alkalmazott foszfát lantán-foszfát.
Egy másik előnyös megvalósítási mód szerint ritkaföldfém kiegészítőként terbium- és cériumkombinációt használunk; a terbiumból nagyobb mennyiséget, mint a cériumból, közelebbről a Tb/(Ce+Tb) atomarány legalább 80%. Példaként a következő összetételű terméket nevezhetjük meg:
La0 76Tb0 22Ce0 02PO4
A találmány egyik másik változata szerint előnyös lehet egy bizonyos szemcseméretű foszfát alkalmazása.
A foszfátok átlagos szemcsemérete tehát 1 és 20 pm közötti, előnyösen 2 és 6 pm közötti.
Ezenkívül diszperziós indexük lehet <0,5, előnyösen <0,4.
A részecskék átlagos átmérőjét CILAS típusú lézergranulométer (CILAS HR 850) segítségével mérjük meg.
Az I diszperziós indexet a következő képlettel határozzuk meg:
Φ84-Φ16
1=2<D50 ahol
- Φ84 az a részecskeátmérő, amelynél a részecskék 84%-ának az átmérője kisebb, mint ez az Φ84;
- Φ16 az a részecskeátmérő, amelynél a részecskék 16%-ának az átmérője kisebb, mint a Φ16; és
- Φ50 a részecskék átlagos átmérője.
Az alkalmazott foszfátok, főként az orto-foszfátok monoklin kristály formában fordulhatnak elő.
A találmány szerint alkalmazott foszfátokat bármely ismert eljárással előállíthatjuk. Egy konkrét eljárást az alábbiakban ismertetünk.
Az eljárás abból áll, hogy közvetlen kicsapatást végzünk ellenőrzött pH mellett, oly módon, hogy egy első ritkaföldfém oldható sókat tartalmazó oldatot, amelyben ezek az elemek a kívánt képletű termék előállításához szükséges sztöchiometriai arányban vannak, reagáltatunk egy második oldattal, amely a foszfátionokat tartalmazza.
A ritkaföldfém oldható sókat tartalmazó oldatot adagoljuk fokozatosan és folyamatosan a foszfátionokat tartalmazó oldathoz.
A foszfátionokat tartalmazó oldat kezdeti pH-ja <2, előnyösen 1 és 2 közötti.
A kicsapató közeg pH-ját azután 2-nél kisebb pHértékre állítjuk be, előnyösen 1 és 2 közötti.
A pH-beállításon azt értjük, hogy a kicsapatási reakcióközeg pH-ját egy bizonyos értéken tartjuk, amely érték állandó vagy lényegében állandó, oly módon, hogy lúgos vegyületeket vagy pufferoldatokat adunk a foszfátionokat tartalmazó oldathoz, egyidejűleg a ritkaföldfém oldható sókat tartalmazó oldat adagolásával. A közeg pH-ja így legfeljebb 0,5 pH-egységgel tér el a rögzített értéktől, előnyösen legfeljebb 0,1 pH-értékkel tér el ettől az értéktől valamilyen irányba. A rögzített pHérték előnyösen a foszfátionokat tartalmazó oldat kezdeti pH-jának felel meg, amely <2.
Ezt a pH-érték-fenntartást előnyösen egy lúgos vegyület adagolásával érjük el, amint azt a későbbiekben részletesebben kifejtjük.
HU 221 257 Β1
A csapadékkiválasztást előnyösen vizes közegben végezzük, a hőmérséklet nem kritikus, előnyösen szobahőmérséklet (vagyis 15-25 °C közötti hőmérséklet) és 100 °C közötti. A kicsapatás közben a reakcióelegyet keverjük.
Az első oldatban a ritkaföldfémsó-koncentráció tág határok közt változhat. így az összes ritkaföldfém-koncentráció lehet 0,01 mol/1 és 3 mol/1 közötti.
Az alkalmazható ritkaföldfémek azok, amelyek vizes közegben oldhatók, ilyenek például a nitrátok, a kloridok, acetátok, karboxilátok, vagy ezek keveréke. A találmány szerint előnyben részesítjük a nitrátsókat.
A foszfátionokat, amelyek a ritkaföldfémsók oldatával reagálnak, bevihetjük tiszta vegyületek formájában vagy oldat formájában, például mint foszforsav, alkálivagy egyéb fém-foszfát, amely a ritkaföldfémeket tartalmazó anionokkal oldható vegyületet adnak.
Egy előnyös változat szerint a foszfátionokat ammónium-foszfát formában adagoljuk, mivel az ammóniumkation elbomlik a későbbi kalcinálás során, és így nagy tisztaságú ritkaföldfém-foszfátot tudunk előállítani.
Az ammónium-foszfátok közül a találmány szerinti eljáráshoz előnyös a diammónium-foszfát és a monoammónium-foszfát.
A foszfátionok olyan mennyiségben vannak jelen, hogy a két oldat között a PO4/Ln mólarány >1, előnyösen 1,1 és 3 közötti.
Amint már fentebb említettük, a foszfátionokat tartalmazó oldatnak kezdetben (vagyis a ritkaföldfémsó oldat adagolásának megkezdése előtt) 2-nél kisebb pHval kell rendelkeznie, előnyösen pH-ja 1 és 2 közötti. Amennyiben pedig az alkalmazott oldat természetesen nem ilyen pH-jú, akkor az oldat pH-ját a megfelelő kívánt értékre be kell állítani, ez történhet bázis (például foszforsav kezdeti oldat esetén ammónium-hidroxid) vagy sav (például diammónium-foszfát kezdeti oldat esetén salétromsav) hozzáadásával.
Azt követően az egy vagy több ritkaföldfémsót tartalmazó oldat hozzáadása során a közeg, amelyben a csapadék képződik, pH-ja fokozatosan csökken; a reakcióközeg pH-jának a kívánt értéken, vagyis 2 alatt, előnyösen 1 és 2 közötti értéken történő fenntartása céljából a közegbe egyidejűleg egy bázist is adagolunk.
A megfelelő bázisos vegyületek közül példaként megemlíthetjük a fém-hidroxidokat (NaOH, KOH, Ca(OH)2 stb.), vagy az ammónium-hidroxidot, vagy akármilyen más olyan bázisos vegyületet, amelynek alkotórészei a reakcióközegbe történő adagolásuk során nem képeznek semmilyen csapadékot valamely egyébként a reakcióközegben lévő alkotórésszel, és lehetővé teszik a csapadékképző közeg pH-jának szabályozását.
A csapadékképző lépés után közvetlenül egy olyan foszfátcsapadékot kapunk, amely bármely ismert eljárással, előnyösen egyszerű szűréssel kinyerhető. A kinyert terméket azután mossuk, például vízzel, abból a célból, hogy az esetleges szennyezésektől, például az adszorbeált nitrát- és/vagy ammóniumcsoportoktól megtisztítsuk.
A kapott csapadékot azután hőkezelésnek vetjük alá, általában 600 °C feletti hőmérsékleten, előnyösen
900 és 1200 °C közötti hőmérsékleten. Ez a hőkezelés, vagy más szóval kalcinálás teszi lehetővé, hogy olyan terméket kapjunk, amely lumineszcens tulajdonságokkal rendelkezik. A kalcinálást végezhetjük redukáló atmoszférában (például hidrogénben) vagy semleges atmoszférában (például argonban), vagy ezek keverékében, vagy nem redukáló atmoszférában, például oxidáló atmoszférában, például levegőben.
A találmány szerint felhasznált foszfátokat előállíthatjuk samottálással is. Ebben az esetben úgy járunk el, hogy összekeverjük a különböző ritkaföldfém-oxidokat vagy egy vegyes ritkaföldfém-oxidot veszünk és ezt a keveréket vagy ezt a vegyes oxidot kalcinálással foszfatáljuk diammónium-foszfát jelenlétében.
A lumineszcens tulajdonságok kifejlesztésére a foszfátokat egy kezelősó jelenlétében is alávethetjük hőkezelésnek.
A megfelelő kezelősók közül példaként említhetjük a lítium-fluoridot, a lítium-kloridot, a kálium-kloridot, az ammónium-kloridot, a bór-oxidot és az ammóniumfoszfátokat, a lista természetesen egyáltalán nem teljes. A kezelősót összekeverjük a kezelendő vegyes foszfáttal, majd az elegyet 1000 °C feletti, előnyösen 1000 és 1200 °C közötti hőmérsékletre melegítjük olyan atmoszférában, amely megfelelő a ritkaföldfém minőségének, és amely redukáló például cérium és terbium esetén. A kezelés után a terméket mossuk, majd öblítjük, és így a fénykibocsátó anyagot szemcsékre szétesett állapotban kapjuk meg.
Amint már fentebb említettük, az ismertetett foszfáttartalmú vegyületek lumineszcens tulajdonságúak elektromágneses gerjesztés hatására azon hullámhossztartományban, amelyet a plazmarendszerekben használnak.
Ezért ezek a vegyületek fénykibocsátó anyagként használhatók az ilyen rendszerekben, általánosabban felhasználhatók ezek előállításánál. A fénykibocsátó anyagok alkalmazása ismert eljárásokkal, például lenyomatos, elektroforézises vagy ülepítéses felvitellel történhet.
Találmányunkat a továbbiakban példával illusztráljuk.
1. példa
Foszfátok előállítása
Az alábbiakban megadjuk az La055Ce030Te0I5PO4 képletű termék előállítását. A többi foszfátot, amelyek képlete Lao 88Tb012PO4, Lao 83Tb0 |7PO4, Lao 70Tb030PO4 és Lao 78Tb0 22PO4 ugyanilyen módon állítjuk elő a reagensek megfelelő arányban történő felhasználásával.
500 ml H3PO4 foszforsavoldathoz, amelynek pH-ját előzetesen ammónium-hidroxiddal 1,4-re állítottuk be, 60 °C-on 1 óra alatt hozzáadunk 500 ml ritkaföldfémnitrát-oldatot, amelynek összes koncentrációja 1,5 mol/1, a koncentráció megoszlása a következő: 0,825 mol/1 La(NO3)3; 0,45 mol/1 Ce(NO3)3 és 0,225 mol/1 Tb(NO3)3.
A foszfát/ritkaföldfém mólarány 1,15. A pH-t a csapadékképzés alatt ammónium-hidroxid hozzáadásával 1,4 értéken tartjuk.
HU 221 257 Β1
A csapadékképző lépés után a reakcióelegyet még egy órán keresztül 60 °C-on tartjuk.
A csapadékot azután szűréssel kinyerjük, vízzel mossuk, majd 60 °C-on levegőn megszárítjuk. A termék ekkor fehér por alakú (hintőpor küllemű) és 3-6 pm méretű részecskékből (agglomerátumokból) áll, amely részecskék maguk 30 és 150 nm méretű elemi krisztallitok aggregációjából keletkező körülbelül 250 nm méretű kompakt aggregátumokból állnak. A port azután levegőn 1150 °C-on hőkezeljük.
A röntgensugaras analízis azt mutatja, hogy a termék monoklin kristályszerkezetű orto-foszfát. Körülbelül 250 nm-es agglomerátumokból álló szemcsékből áll gömb alakú részecskék alakjában, amelyek mérete 3-6 pm közötti. A CILAS szemcseméret-meghatározás szerint, amelyet ultrahangos szemcsebontás után végeztünk, az Φ50 4,5 mikron, és a szemcseméret-eloszlás nagyon szűk, hiszen a diszperziós index <0,4.
A foszfátok tulajdonságai
A foszfátok tulajdonságait kétféleképpen határozzuk meg.
A) A port kézzel tömörítjük 8 mm átmérőjű hengeres üregekbe, amelyeket azután 10-6 Torr vákuumban lévő övezetbe helyezünk szobahőmérsékleten. A gerjesztőforrás elektromágneses emisszió, amely szinkrotonból származik, és hullámhossza 150 és 350 nm közötti. A hozamértékek a látható tartományban kibocsátott fotonok számának felelnek meg a 160 nm-en, illetve 200 nm-en megjelenő véletlenszerű fotonok számához viszonyítva.
| Termek | Hozam %-ban 200 nm-en | Hozam %-ban 160 nm-en |
| Lao.eeTüo.nPOí | 60 | 72 |
| La<),83Tb0 J7PO4 | 65 | 76 |
| LaojsTbo^Pfü | 70 | 85 |
| La^C^Tb^PO, | 70 | 85 |
B) A termékeket egy hélium-neon típusú gázt tartalmazó plazmaemyő kísérleti cellájában értékeljük. Fotométerrel megmérjük a fényhozamot és azt összehasonlítjuk a mangánnal kiegészített cink-szilikáttal kapott értékekkel, ez utóbbit önkényesen 100-nak véve.
| Termék | Hozam |
| LaogjTbo 17PO4 | 125 |
| La07gTb0 22PO4 | 134 |
| LaojoTbo 3ttPO4 | 120 |
Látható, hogy a hozamok nagyobbak, mint a korábban használatos ismert, kiegészített cink-szilikáttal kapott értékek.
Claims (7)
1. Egy ittrium-, lantán-, gadolínium- vagy lutécium-foszfát-alapú, egy vagy több, a terbium, praziodímium vagy cérium közé tartozó ritkaföldfémmel adagolt foszfátvegyület felhasználása fénykibocsátó anyagként plazmarendszerekben.
2. Az 1. igénypont szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a foszfát egy LnPO4, LnP3O9 vagy LnP5O14 képletű foszfát, ahol Ln jelentése ittrium, lantán, gadolínium vagy lutécium.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti alkalmazása, azzal jellemezve, hogy a foszfát lantán-foszfát.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a foszfátban a kiegészítő ritkaföldfém-tartalom atomszázalékban kifejezve a foszfátban lévő összes ritkaföldfém-tartalomhoz viszonyítva 10% és 50% közötti, előnyösen 20% és 45% közötti.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy az adalék terbium és cérium kombinációja, amelyben előnyösen a terbium mennyisége a cériumhoz képest nagyobb.
6. Az 5. igénypont szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a terbium atomaránya Tb/(Ce+Tb) legalább 80%.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti alkalmazás, azzal jellemezve, hogy a foszfát átlagos részecskemérete 1 és 20 pm közötti és diszperziós indexe <0,5.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9507759A FR2736062B1 (fr) | 1995-06-28 | 1995-06-28 | Utilisation comme luminophore dans les systemes a plasma d'un compose a base d'un phosphate de terre rare |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP9601780A2 HUP9601780A2 (en) | 1997-06-30 |
| HUP9601780A3 HUP9601780A3 (en) | 1998-12-28 |
| HU221257B1 true HU221257B1 (en) | 2002-09-28 |
Family
ID=9480465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9601780A HU221257B1 (en) | 1995-06-28 | 1996-06-27 | Use of a compound based on a rare-earth phosphate as a luminophor in plasma systems |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US5725800A (hu) |
| EP (1) | EP0751201B1 (hu) |
| JP (1) | JPH09169973A (hu) |
| KR (1) | KR970001506A (hu) |
| CN (1) | CN1095867C (hu) |
| AT (1) | ATE184311T1 (hu) |
| BR (1) | BR9602895A (hu) |
| CA (1) | CA2180174C (hu) |
| DE (1) | DE69604134T2 (hu) |
| FR (1) | FR2736062B1 (hu) |
| HU (1) | HU221257B1 (hu) |
| MY (1) | MY113808A (hu) |
| SG (1) | SG70993A1 (hu) |
| TW (1) | TW379248B (hu) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US6197218B1 (en) * | 1997-02-24 | 2001-03-06 | Superior Micropowders Llc | Photoluminescent phosphor powders, methods for making phosphor powders and devices incorporating same |
| CN1085719C (zh) * | 1997-11-21 | 2002-05-29 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 镝、铅共掺高压汞灯用荧光粉的制备方法 |
| CN1085718C (zh) * | 1997-11-21 | 2002-05-29 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 镝离子激活高压汞灯用荧光粉的制备方法 |
| DE10009916A1 (de) * | 2000-03-01 | 2001-09-13 | Philips Corp Intellectual Pty | Plasmabildschirm mit blauem Leuchtstoff |
| JP2002212553A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-07-31 | Kasei Optonix Co Ltd | 真空紫外線用燐酸ランタン蛍光体及び希ガス放電ランプ |
| ATE365565T1 (de) * | 2001-03-08 | 2007-07-15 | Ct Angewandte Nanotech Can | Paramagnetische nanopartikel |
| DE102004058922B4 (de) * | 2003-12-17 | 2013-02-28 | Osram Ag | Verfahren zur Herstellung eines Phosphats der Lanthanoiden und daraus hergestelltes Phosphat |
| CN100388405C (zh) * | 2004-02-23 | 2008-05-14 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 掺铈掺铕铝酸镥钇亚微米成像荧光屏及其制备方法 |
| 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 |
| JP2006152034A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Koito Mfg Co Ltd | 赤色発光蛍光体およびそれを用いた発光モジュール |
| US7238302B2 (en) * | 2004-12-28 | 2007-07-03 | Osram Sylvania Inc. | Single-component, UV-emitting phosphor |
| JP4699047B2 (ja) * | 2005-02-25 | 2011-06-08 | 株式会社小糸製作所 | 発光モジュール |
| US7497974B2 (en) * | 2006-08-01 | 2009-03-03 | Osram Sylvania Inc. | Ce,Pr-coactivated yttrium phosphate phosphor and lamp containing same |
| US7605373B2 (en) * | 2006-12-01 | 2009-10-20 | General Electric Company | Scintillator compositions containing cerium and praseodymium activator ions, and related methods and articles of manufacture |
| JP4991471B2 (ja) * | 2007-05-16 | 2012-08-01 | 株式会社日本触媒 | グリセリン脱水用触媒、およびアクロレインの製造方法 |
| CN102021652B (zh) * | 2010-10-19 | 2012-11-21 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 稀土或Bi、Cr、Ti掺杂IIA族稀土氧化物发光材料及其制备方法 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3617792A (en) * | 1969-02-24 | 1971-11-02 | Gen Electric | Highly loaded flourescent lamp particularly for dc operation |
| US4171501A (en) * | 1973-10-22 | 1979-10-16 | Hitachi, Ltd. | Light emitting devices based on the excitation of phosphor screens |
| NL166975C (nl) * | 1973-10-22 | 1981-10-15 | Hitachi Ltd | Lichtemitterend apparaat. |
| DE2607888A1 (de) * | 1975-03-07 | 1976-09-30 | Max Planck Gesellschaft | Leuchtstoff |
| JPS51114388A (en) * | 1975-04-02 | 1976-10-08 | Hitachi Ltd | Method of producing a fluorescent sulestance |
| JPS5275673A (en) * | 1975-12-19 | 1977-06-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Fluorescent substance |
| JPS5441286A (en) * | 1977-09-09 | 1979-04-02 | Japan Broadcasting Corp | Luminescent matter |
| JPS5943508B2 (ja) * | 1977-10-12 | 1984-10-22 | 三菱電機株式会社 | 螢光体 |
| JPS5740853A (en) * | 1980-08-22 | 1982-03-06 | Nichia Denshi Kagaku Kk | Mercury vapor discharge lamp |
| US4423349A (en) * | 1980-07-16 | 1983-12-27 | Nichia Denshi Kagaku Co., Ltd. | Green fluorescence-emitting material and a fluorescent lamp provided therewith |
| JPS59179578A (ja) * | 1983-03-30 | 1984-10-12 | Hitachi Ltd | 「けい」光体の製造方法 |
| JPS6337184A (ja) * | 1986-08-01 | 1988-02-17 | Nichia Chem Ind Ltd | 螢光ランプ |
| JP2536752B2 (ja) * | 1987-04-21 | 1996-09-18 | 化成オプトニクス株式会社 | 螢光体 |
| SE458365B (sv) * | 1987-04-27 | 1989-03-20 | Lumalampan Ab | Gasurladdningslampa av metallaangtyp |
| US5156764A (en) * | 1988-12-28 | 1992-10-20 | Kasei Optonix, Ltd. | Phosphor |
| US5091110A (en) * | 1990-05-14 | 1992-02-25 | Gte Products Corporation | Method of making lanthanum cerium terbium phosphate phosphor |
| FR2672281B1 (fr) * | 1991-02-04 | 1993-04-16 | Rhone Poulenc Chimie | Phosphate mixte de lanthane, terbium et cerium, procede de fabrication de celui-ci. |
| 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. |
| FR2694281B1 (fr) * | 1992-07-29 | 1994-09-16 | Rhone Poulenc Chimie | Procédé de préparation de phosphates de terres rares et produits obtenus. |
| JP3153043B2 (ja) * | 1993-03-22 | 2001-04-03 | 日本合成化学工業株式会社 | フォトレジストフィルム |
| 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 |
-
1995
- 1995-06-28 FR FR9507759A patent/FR2736062B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-06-24 DE DE69604134T patent/DE69604134T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-24 EP EP96401383A patent/EP0751201B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-24 AT AT96401383T patent/ATE184311T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-06-24 JP JP8181660A patent/JPH09169973A/ja active Pending
- 1996-06-25 US US08/672,523 patent/US5725800A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-25 TW TW085107648A patent/TW379248B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-06-26 SG SG1996010161A patent/SG70993A1/en unknown
- 1996-06-26 BR BR9602895A patent/BR9602895A/pt active Search and Examination
- 1996-06-27 HU HU9601780A patent/HU221257B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1996-06-27 CA CA002180174A patent/CA2180174C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-27 MY MYPI96002636A patent/MY113808A/en unknown
- 1996-06-27 CN CN96110203A patent/CN1095867C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-27 KR KR1019960024430A patent/KR970001506A/ko active IP Right Grant
-
1997
- 1997-11-14 US US08/970,285 patent/US5916482A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-11-14 US US08/970,290 patent/US5961882A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2736062A1 (fr) | 1997-01-03 |
| HUP9601780A3 (en) | 1998-12-28 |
| CA2180174C (fr) | 2001-04-17 |
| JPH09169973A (ja) | 1997-06-30 |
| SG70993A1 (en) | 2000-03-21 |
| US5725800A (en) | 1998-03-10 |
| US5961882A (en) | 1999-10-05 |
| CA2180174A1 (fr) | 1996-12-29 |
| TW379248B (en) | 2000-01-11 |
| HUP9601780A2 (en) | 1997-06-30 |
| US5916482A (en) | 1999-06-29 |
| BR9602895A (pt) | 1998-04-28 |
| MY113808A (en) | 2002-05-31 |
| CN1095867C (zh) | 2002-12-11 |
| KR970001506A (ko) | 1997-01-24 |
| DE69604134T2 (de) | 2000-04-20 |
| EP0751201B1 (fr) | 1999-09-08 |
| FR2736062B1 (fr) | 1997-09-19 |
| EP0751201A1 (fr) | 1997-01-02 |
| CN1146478A (zh) | 1997-04-02 |
| ATE184311T1 (de) | 1999-09-15 |
| DE69604134D1 (de) | 1999-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU221257B1 (en) | Use of a compound based on a rare-earth phosphate as a luminophor in plasma systems | |
| KR101076942B1 (ko) | 발광체 및 코어-쉘형 발광체 전구체 | |
| JP2858617B2 (ja) | ランタンセリウムテルビウム混成ホスフェートをベースにした新規な緑色発光体、これらの化合物のプリカーサー及び合成方法 | |
| KR101345000B1 (ko) | 코어/쉘 란탄 세륨 테르븀 포스페이트, 상기 포스페이트를 함유하는 인광체, 및 제조 방법 | |
| KR101350548B1 (ko) | 유로퓸, 이트륨 산화물 또는 가돌리늄 코어/쉘 조성물, 상기 조성물을 포함하는 인광체, 및 그것들의 제조 방법 | |
| HU216026B (hu) | Eljárás ritkaföldfém-foszfátok előállítására, valamint ezekből luminofor előállítására | |
| HU215557B (hu) | Eljárás cérium-lantán-terbium kevertfoszfátok előállítására | |
| KR20090055877A (ko) | 희토류 나노형광체 및 그 제조 방법 | |
| KR20010015788A (ko) | 플라스마 또는 ｘ-레이 시스템에서 인광물질로서의툴륨-함유 란타늄 포스페이트의 용도 | |
| JP5525031B2 (ja) | コア／シェルのセリウムおよび／またはテルビウムリン酸塩を含有する組成物、前記組成物からの発光体、およびこの調製方法 | |
| Mengnan et al. | Crystal structure, morphology and luminescent properties of rare earthion-doped SrHPO4 nanomaterials | |
| US20130099161A1 (en) | Core/shell lanthanum cerium terbium phosphate, and phosphor having improved thermal stability and including said phosphate | |
| de Sousa Filho et al. | Tripolyphosphate as precursor for REPO4: Eu3+ (RE= Y, La, Gd) by a polymeric method | |
| US8419974B2 (en) | Methods for preparation of nanocrystalline rare earth phosphates for lighting applications | |
| KR101345065B1 (ko) | 코어/쉘 유형의, 세륨 및/또는 테르븀 포스페이트 및 나트륨을 포함하는 조성물, 상기 조성물로부터 생성된 인광체 및 그의 제조 방법 | |
| KR101380449B1 (ko) | 란탄을 임의로 함유하는 세륨 및/또는 테르븀 포스페이트, 상기 포스페이트로부터 생성된 인광체 및 그의 제조 방법 | |
| KR101495454B1 (ko) | 란탄을 임의로 함유하는 세륨 및/또는 테르븀 포스페이트, 상기 포스페이트로부터 생성된 인광체 및 그의 제조 방법 | |
| KR20010073118A (ko) | 두가지 도핑제를 포함하는 란타늄, 루테튬, 이트륨 또는가돌리늄 보레이트 및 그의 전구체와 플라즈마 또는 ｘ선시스템에서의 용도 | |
| KR101407783B1 (ko) | 란탄을 임의로 함유하는 세륨 및/또는 테르븀 포스페이트, 상기 포스페이트로부터 생성된 인광체 및 그의 제조 방법 | |
| KR101403099B1 (ko) | 리튬 테트라보레이트의 존재 하에 전구체를 열처리함으로써 제조된 코어-쉘 인광체 | |
| MXPA00003931A (en) | Use as phosphor dot in a plasma or x-ray system of a lanthanum phosphate comprising thulium | |
| JP6393615B2 (ja) | 安定化された輝度を有するランタンセリウムテルビウムリン酸塩系燐光体、その調製方法および発光デバイスにおいての使用 | |
| KR101466141B1 (ko) | 자외선 발광 가돌리늄포스페이트 나노형광체 및 이의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |