RU2008319C1 - Способ получения люминесцентного материала на основе оксида иттрия, активированного европием - Google Patents

Способ получения люминесцентного материала на основе оксида иттрия, активированного европием Download PDF

Info

Publication number
RU2008319C1
RU2008319C1 SU4934578A RU2008319C1 RU 2008319 C1 RU2008319 C1 RU 2008319C1 SU 4934578 A SU4934578 A SU 4934578A RU 2008319 C1 RU2008319 C1 RU 2008319C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
oxalic acid
europium
yttrium
pulp
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
А.Ф. Голота
Н.В. Кривошеев
Е.Г. Морозов
Р.А. Агапов
Г.А. Бурцев
Original Assignee
Голота Анатолий Федорович
Кривошеев Николай Валентинович
Морозов Евгений Григорьевич
Агапов Рудольф Александрович
Бурцев Григорий Андреевич
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 Голота Анатолий Федорович, Кривошеев Николай Валентинович, Морозов Евгений Григорьевич, Агапов Рудольф Александрович, Бурцев Григорий Андреевич filed Critical Голота Анатолий Федорович
Priority to SU4934578 priority Critical patent/RU2008319C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2008319C1 publication Critical patent/RU2008319C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

Использование изобретения: изготовление парниковой полиэтиленовой пленки. Сущность изобретения: водную пульпу из оксидов иттрия и европия при Т : Ж = 1 : 0,3 - 0,6 смешивают с водным раствором из щавелевой кислоты и гидроокиси лития, взятых в количестве 40 - 45 мас. % и 5 - 6 мас. % от общего количества оксидов иттрия и европия и в весовом соотношении 1 : 1,5, реакционную смесь высушивают до пыления и прокаливают в две стадии при 600 - 650 и 1250 - 1300С в течение 1 - 1,5 ч на каждой стадии с промежуточным охлаждением. Исключается операция обработки азотной кислотой, сокращается количество сточных вод, расход щавелевой кислоты уменьшается в 1,6 - 3 раза. Максимум излучения при 611 - 612 нм. 1 ил.

Description

Изобретение относится к технологии получения люминесцентным материалов на основе иттрия и европия и может быть использовано для изготовления парниковой полиэтиленовой пленки.
В сельском хозяйстве активно применяется метод выращивания растений с использованием полиэтиленовых пленок для защиты от вредного воздействия окружающей среды, в том числе и солнечного облучения.
В пределах физиологической активности наиболее благоприятной для растений областью оптического обучения является 500 - 620 нм.
Введение в полиэтиленовую пленку люминесцентного наполнителя, излучающего в области 600-620 нм, позволяет использовать ее как средство создания благоприятных условий роста растений путем преобразования жесткой солнечной радиации в область фотосинтетически активной радиации.
Определенный интерес в этом плане представляют люминофоры на основе оксида иттрия, активированного европием, преобразующие возбуждающее излучение 250-365 нм в область 600-620 нм.
Известен способ получения люминофора на основе оксидов иттрия и европия путем сухого перемешивания оксидов иттрия и европия с флюсами, серой и прокаливания смеси с последующей отмывкой от примесей [1] .
Недостатком способа является то, что сухое перемешивание с последующим твердофазным спеканием не позволяет получить однородный твердый раствор оксидов иттрия и европия ввиду "экранизации" люминесцентного зерна, что приводит к недостаточно полному преобразованию люминофором жесткого солнечного излучения и к значительному увеличению расхода наполнителя. Водные отмывки люминофора ведут к частичному гидролизу оксида иттрия.
Известен способ получения люминофоров на основе оксидов иттрия и европия путем обработки водной пульпы этих оксидов азотной кислотой при кипячении, осаждения жидкой смеси щавелевой кислотой при повышенной температуре с последующей сушкой и прокаливанием осадка [2] .
При повышенной концентрации исходных растворов РЗЭ в данном случае уменьшаются потери последних, однако отмывка осадка не позволяет снизить в достаточной степени содержание нитрат-ионов, что приводит к поглощению возбуждающего излучения и снижает эффект его преобразования. Кроме того, эта технология является экологически неблагоприятной, требует большого количества кислот и расхода воды, сопровождается большим объемом кислых сточных вод.
Наиболее близким к изобретению является способ получения люминофора на основе оксидов иттрия и европия, включающий приготовление водной пульпы оксидов при Т: Ж = 25-50, содержании оксида европия 7,7 мас. % , оксида иттрия 92,3 мас. % , обработку пульпы 60% -ной азотной кислотой (65% от стехиометрии) в течение 5-10 мин при нагревании до 80оС, приготовление нагретого до 90оС водного раствора щавелевой кислоты (120% от стехиометрии), смешивание раствора щавелевой кислоты с пульпой оксидов иттрия и европия в течение 5-15 мин, перемешивание оксалатов при 90-100оС в течение 5-10 мин, отмывку оксалатов водой до рН 5, высушивание осадка оксалатов при 200-900оС до пыления, прокаливание при 1100-1350оС в течение 3,5 ч, просев конечного продукта [3] . В люминофоре, полученном по этому способу, содержится до 0,014-0,02% нитрат-ионов, что приводит к частичному поглощению возбуждающего излучения и снижению эффекта преобразования. Технология является экологически неблагоприятной, требует большого расхода азотной и щавелевой кислот, дистиллированной воды, сопровождается большим объемом кислых сточных вод.
Целью изобретения является упрощение и улучшение экологии процесса, уменьшение расхода материалов с возможностью использования целевого материала в качестве люминесцентного наполнителя для парниковой полиэтиленовой пленки.
Это обеспечивает способ получения люминесцентного материала, согласно которому готовят водную пульпу оксидов иттрия и европия при соотношении Т: Ж= 1: 0,5-0,6 и содержании компонентов, мас. % : Eu2O3 6,8 - 7,2; Y2O3 9,38-93,2.
Отдельно готовят раствор смеси щавелевой кислоты и гидроокиси лития при соотношении Т: Ж= 1: 4-5 и содержании компонентов в мас. % по отношению к смеси оксидов иттрия и европия: щавелевая кислота 40-45; гидроокись лития 5-6. Затем водную пульпу оксидов заливают указанным раствором при соотношении пульпа: раствор, равном 1: 1 - 1,5, пульпу перемешивают до получения однородной массы и сушат при температуре 100-200оС до пыления, просеивают через сито N 61-67, просеянную шихту загружают в печь и прокаливают при 600-650оС в течение 1,0-1,5 ч, затем после охлаждения повторно прокаливают при 1250-1300оС в течение 1,0-1,5 ч, остывшую шихту просеивают через сито N 61-67.
П р и м е р 1. В кварцевую кювету емкостью 0,5 л загружают 186 г оксида иттрия (93,0 мас. % ) и 14 г оксида европия (7,0 мас. % ), затем в смесь добавляют 120 мл дистиллированной воды (Т: Ж= 1: 0,6) и перемешивают до однородной массы. Отдельно готовят следующий раствор. В стеклянный стакан наливают 400 мл дистиллированной воды, загружают 80 г щавелевой кислоты (40 мас. % ) и 10 г гидроокиси лития (5 мас. % ), Т: Ж= 1: 4,4, перемешивают. Затем приготовленный раствор заливают в кювету с водной пульпой смеси оксидов при отношении пульпы и раствора 1: 1,53, пульпу тщательно перемешивают до однородной массы и сушат при 100-200оС до пыления. Просушенную шихту охлаждают на воздухе и просеивают через сито N 61-67. Высушенную и просеянную шихту загружают в кварцевую кювету емкостью 0,5 л, закрывают крышкой и загружают в холодную печь, включают печь и прокаливают в течение 1 ч по достижении температуры 600оС. Затем продукт охлаждают на воздухе и повторно прокаливают при 1250оС в течение 1,5 ч, остывшую шихту просеивают через сито N 61-67. Полученный люминесцентный материал имеет следующие спектральные характеристики: спектры возбуждения 250-365 нм, максимум излучения 611 нм. (чертеж, кривая 1).
Расход щавелевой кислоты уменьшается по сравнению с прототипом в 3 раза.
П р и м е р 2. Люминесцентный материал получают аналогично примеру 1, за исключением того, что содержание щавелевой кислоты в растворе 45 мас. % , гидроксида лития 6 мас. % , соотношение Т: Ж в растворе 1: 9,45, соотношение пульпы оксидов и раствора 1: 1,72, температура первой прокалки 650оС, время 1,5 ч, температура второй прокалки 1300оС, время 1 ч. Спектры возбуждения 250-365 нм, максимум излучения 612 нм. Расход щавелевой кислоты снижается в 2,6 раза. Спектр аналогичен кривой 1 чертежа.
П р и м е р 3. Люминесцентный состав получают аналогично примеру 1 за исключением того, что содержание щавелевой кислоты в растворе 42 мас. % , гидроокиси лития 5,5 мас. % , соотношение Т: Ж в растворе 1: 4,6, соотношение пульпы оксидов и раствора 1: 1,3, температура и время первой прокалки 650оС, 1 ч, второй прокалки 1270оС, 1 ч.
Спектр возбуждения люминесцентного состава 250-365 нм, максимум излучения 612 нм. Расход щавелевой кислоты снижается в 2,8 раза.
П р и м е р 4. Люминесцентный состав получают аналогично примеру 1, за исключением того, что содержание щавелевой кислоты в растворе составляет 40 мас. % , гидроокиси лития 5 мас. % , соотношение Т: Ж в растворе 1: 5, соотношение пульпы оксидов и раствора 1: 2, температура первой прокалки 625оС, время 1,2 ч, температура второй прокалки 1270оС, время 1,8 ч.
Спектр возбуждения люминесцентного состава 250-365 нм, максимум 612 нм (кривая 1).
Расход щавелевой кислоты снижается в 2,5 раза.
П р и м е р 5. Люминесцентный состав получают аналогично примеру 1, за исключением того, что соотношение Т: Ж в пульпе оксидов 1: 0,5, содержание щавелевой кислоты в растворе 44 мас. % , гидроксида лития 5,5 мас. % . Соотношение Т: Ж в растворе 1: 4, соотношение пульпы оксидов и раствора 1: 1.
Температура и время прокаливания аналогичны первому примеру.
Спектр возбуждения 250-365 нм, максимум излучения 613 нм. Расход щавелевой кислоты снижается в 2,8 раза (кривая 1).
П р и м е р 6. Люминесцентный состав получают аналогично примеру 1 за исключением того, что соотношение Т: Ж в пульпе оксидов 1: 0,6, содержание щавелевой кислоты в растворе 45 мас. % , гидроокиси лития 6 мас. % , соотношение Т: Ж в растворе 1: 5, соотношение пульпы оксидов и раствора 1: 1,5, температура первой прокалки 650оС, время 1,5 ч, температура второй прокалки 1300оС, время 1,5 ч. Спектр возбуждения 250-365 нм, максимум излучения 612 нм. Расход щавелевой кислоты уменьшается в 2,4 раза (кривая 1).
Как показали эксперименты, при изменении соотношения Т: Ж ниже, чем 1: 0,5, происходит цементация суспензии, при увеличении количества воды увеличивается время сушки. Уменьшение содержания щавелевой кислоты в растворе по отношению к массе смеси сухих оксидов и уменьшение соотношения пульпы оксидов и раствора ниже заявленных пределов приводит к неполному формированию твердого раствора, что ведет к уменьшению эффективности преобразования (чертеж, кривая 2). Увеличение же значений указанных признаков выше заявленных пределов нецелесообразно и приводит к повышению расхода щавелевой кислоты и гидроокиси лития. При уменьшении температуры и времени первой прокалки ниже заявленных пределов достаточно обезгаживания шихты, что ведет к выбросу продукта во время второй прокалки.
Увеличение же температуры и времени второй прокалки нецелесообразно, так как при заявленных режимах происходит формирование люминесцентного материала как наполнителя со свойствами, соответствующими поставленной цели.
Технико-экономические преимущества заявляемого технического решения заключаются в возможности использования полученного люминесцентного состава в качестве наполнителя для парниковой полиэтиленовой пленки. Испытания пленки с наполнителем, полученным по предложенному способу опытной станцией Ставропольского сельскохозяйственного института, показали, что урожайность огурцов, выращенных под этой пленкой, увеличилась на 65% по сравнению с контрольной, не содержащей наполнителя пленкой.
Кроме того, данное изобретение позволяет, например, ФЛ-612-1, упростить способ получения люминофора на основе оксидов иттрия и европия за счет исключения операций обработки азотной кислотой, промывки водой и улучшает экологию процесса за счет сокращения количества сточных вод.
Расход дистиллированной воды и щавелевой кислоты составляет 2,6 и 0,4 кг на 1 кг продукта, исключается использование азотной кислоты. Кроме того уменьшается расход электроэнергии. (56) Патент США N 3544478, кл. 252-301.4, 1970.
Патент США N 3647707, кл. 252-301.4, 1972.
Авторское свидетельство СССР N 931737, кл. С 09 К 11/77, 1982.

Claims (1)

  1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ОКСИДА ИТТРИЯ, АКТИВИРОВАННОГО ЕВРОПИЕМ, включающий приготовление водной пульпы из оксидов иттрия и европия и водного раствора щавелевой кислоты, смешивание пульпы и раствора, высушивание реакционной смеси до пыления, прокаливание сухой шихты и просеивание полученного продукта при 1250 - 1300oС, отличающийся тем, что, с целью упрощения и улучшения экологии процесса, уменьшения расхода материалов с возможностью использования целевого материала в качестве люминесцентного наполнителя для парниковой полиэтиленовой пленки, водную пульпу готовят при Т : Ж = 1 : 0,3 - 0,6, а водный раствор из щавелевой кислоты и гидроокиси лития, взятых соответственно в количестве 40 - 45 и 5 - 6 мас. % от общего количества оксидов иттрия и европия, при массовом соотношении воды и указанных кислоты и гидроокиси 4 - 5 : 1, при этом пульпу и раствор смешивают в массовом соотношении 1 : 1 - 1,5, высушенную шихту просеивают, нагревают от комнатной температуры до 600 - 650oС и выдерживают при этой температуре 1,0 - 1,5 ч, охлаждают, а затем прокаливают в течение 1 - 1,5 ч.
SU4934578 1991-05-06 1991-05-06 Способ получения люминесцентного материала на основе оксида иттрия, активированного европием RU2008319C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4934578 RU2008319C1 (ru) 1991-05-06 1991-05-06 Способ получения люминесцентного материала на основе оксида иттрия, активированного европием

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4934578 RU2008319C1 (ru) 1991-05-06 1991-05-06 Способ получения люминесцентного материала на основе оксида иттрия, активированного европием

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2008319C1 true RU2008319C1 (ru) 1994-02-28

Family

ID=21573627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4934578 RU2008319C1 (ru) 1991-05-06 1991-05-06 Способ получения люминесцентного материала на основе оксида иттрия, активированного европием

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2008319C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6783855B1 (en) 1998-12-17 2004-08-31 Isis Innovation Limited Rare-earth-activated phosphors

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6783855B1 (en) 1998-12-17 2004-08-31 Isis Innovation Limited Rare-earth-activated phosphors

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105154080B (zh) 一种深红色荧光粉及其应用
WO2008111878A2 (ru) Светопреобразующий материал и композиция для его получения
CN108753294B (zh) 一种掺锰的双钙钛矿红色荧光粉的制备方法
JPH06171914A (ja) 希土類燐酸塩の製造法及びそれによって得られた生成物
CN110093154B (zh) Mg2+/Si4+取代Ga3+的掺Cr3+镓酸锌基近红外长余辉材料及制备方法
CN102277162A (zh) 铕掺杂水合钼酸锌高效红色荧光粉及其制备方法
JP5213869B2 (ja) 希土類含有リン酸塩の製造方法
US5023015A (en) Method of phosphor preparation
CN107400510A (zh) 一种植物生长灯用高光效稀土离子铽铕双掺杂磷酸铋红色荧光粉及其制备方法
RU2008319C1 (ru) Способ получения люминесцентного материала на основе оксида иттрия, активированного европием
JP2010520326A (ja) 紫外発光五ホウ酸マグネシウム蛍光体の製造方法
CN103113889A (zh) 一种钼酸盐红色荧光粉及其制备方法
CN108165269A (zh) 一种相变延迟且上转换发光强度大幅提高的氟化镥钾纳米晶及其制备方法
CN107033897B (zh) 一种近紫外光激发的氟掺杂的钨钼酸盐发光材料及合成方法
CN100422287C (zh) 一种红色长余辉发光材料及其合成方法和应用
CN108559504A (zh) 一种高灵敏度荧光测温材料及其制备方法
CN112592711B (zh) 一种远红光荧光粉及其制备和改性方法
JPS5913625A (ja) 希土類元素のオキシサルフアイドの製造法
CN109777422B (zh) 适用于紫光激发的蓝色荧光粉及其制备方法和发光装置
CN114196398A (zh) 植物照明用Mn4+掺杂的高光效铝酸盐荧光材料及其制备方法
CN112480917A (zh) 一种具有六棱柱形貌的掺铕正钛酸锌红色荧光粉及制备方法
CN112175619A (zh) 一种led植物生长暖白光荧光粉及其制备方法
CN1186103A (zh) 一种绿色荧光粉及其制备方法
JPS59164631A (ja) 希土類元素のオキシサルフアイドを製造する方法
RU2312122C2 (ru) Способ синтеза люминофора на основе оксисульфида иттрия