專利名稱：一種硅鋁酸銫鹽熒光粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅鋁酸銫鹽發(fā)光材料及其制備，特別涉及一種具有白榴石結(jié)構(gòu)的硅鋁酸銫鹽熒光粉、制備方法及應(yīng)用，屬無機(jī)發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
白光LED是21世紀(jì)備受矚目的綠色光源，具有廣闊的市場(chǎng)與應(yīng)用前景。采用近紫外光350 410nm InGaN管芯激發(fā)三基色熒光粉實(shí)現(xiàn)白光LED，已成為目前國(guó)際上該領(lǐng)域研發(fā)的熱點(diǎn)之一，被認(rèn)為是新一代白光LED照明的主導(dǎo)，而高效近紫外光激發(fā)的熒光粉目前
非常缺乏。用于白光LED的稀土熒光粉必須滿足兩個(gè)條件，第一是熒光粉的激發(fā)光譜要與所選擇的發(fā)光二極管的發(fā)射光譜相匹配，這樣就可以確保獲得更高的光轉(zhuǎn)換效率；第二是熒光粉在紫外的激發(fā)下，其發(fā)射光譜能發(fā)出白光，或者在藍(lán)光的激發(fā)下所發(fā)出的光與發(fā)光二極管射出的藍(lán)光復(fù)合形成白光。目前，國(guó)際上采用的激發(fā)光源通常是波長(zhǎng)為350 470nm的InGaN基發(fā)光二極管， 因此，就要求熒光粉的激發(fā)光譜也必須在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)。同時(shí)，優(yōu)質(zhì)熒光粉還必須滿足下面幾個(gè)特點(diǎn)發(fā)射峰集中在合適的波長(zhǎng)范圍，量子效率高，激發(fā)光的吸收率高，熱穩(wěn)定性好等。然而，迄今為止，能滿足具有寬激發(fā)帶的發(fā)光材料仍然緊缺，主要以Y3Al5O12: Ce3+為主， 即由藍(lán)光LED+黃色熒光粉組合制備白光LED。但是，這種熒光粉存在一些不足，如必須嚴(yán)格地控制Ce3+離子在該熒光粉種的濃度；該體系的輸出顏色十分依賴于熒光粉的厚度；該熒光粉發(fā)射的光中由于缺少紅光，而使顯色指數(shù)偏低；YAG: Ce體系為寬發(fā)射，當(dāng)其發(fā)生紅移時(shí)，與可見度曲線的交迭就會(huì)越來越少，發(fā)光功效也就會(huì)隨之降低。而滿足藍(lán)光轉(zhuǎn)換的材料需在420 470nm有較強(qiáng)的吸收，符合這一條件的材料非常少。因此，限制了這類熒光粉的發(fā)展和研究。近紫外LED用熒光粉不存在上述問題，所以新型的可被近紫外LED有效激發(fā)的熒光粉得到了普遍關(guān)注。以硅酸鹽、鋁酸鹽為基質(zhì)的發(fā)光材料由于陰陽離子大部分以強(qiáng)共價(jià)性離子鍵結(jié)合，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，合成工藝簡(jiǎn)單，而且高純度二氧化硅原料價(jià)廉、易得，所以長(zhǎng)期以來都是人們作為發(fā)光基質(zhì)研究的重點(diǎn)，并對(duì)不同離子摻雜的硅酸鹽進(jìn)行了大量的研究和開發(fā)。如中國(guó)發(fā)明專利(CN101805607A) “硅酸鹽綠色熒光粉的低溫合成方法”，提供了一種以焦硅酸鎂鈣為基質(zhì)的綠色熒光粉，配方采用化學(xué)通式為aCa0-Mg0-2Si02-bCaCl2:xEu，其中 1. 6 彡 a 彡 2，1 彡 b 彡 3，0. 01 彡 χ 彡 0. 07 ；該熒光粉主要晶相為Ca2MgSi2O7: Eu2+。中國(guó)發(fā)明專利(CN102191057A)公開的是銪Eu2+激活的一種優(yōu)化硅酸鹽綠色熒光粉材料及其優(yōu)化方法，硅酸鹽綠色熒光粉材料的化學(xué)通式為 (Ba, A) ^xSiO4IxEu,其中 0<Χ<1· 0，A 為 Ca 或 Sr 元素；中國(guó)發(fā)明專利(CN101717637A)公開的是銪Eu2+激活的一種白光LED用藍(lán)色熒光粉及其制備方法，其化學(xué)式為QvxSiO3Eu2+，0 < X < 0. 2。目前，以Eu2+離子激活的堿土金屬硅鋁酸銫鹽的藍(lán)色熒光粉未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)晶度高，發(fā)光強(qiáng)度高、激發(fā)波長(zhǎng)寬、穩(wěn)定性和顯色性好，成本低廉，且制備工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)的硅鋁酸銫鹽熒光粉、制備方法及其應(yīng)用。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種硅鋁酸銫鹽熒光粉，它是二價(jià)稀土離子銪離子Eu2+激活的硅鋁酸銫鹽，具有白榴石相結(jié)構(gòu)，于350 400nm近紫外激發(fā)下發(fā)射藍(lán)綠熒光，其化學(xué)式為CSl_xAlSi206:xEu2+，其中，0 < χ彡0. 5。一種制備硅鋁酸銫鹽熒光粉的方法，采用固相燒結(jié)合成法，包括如下步驟
(1)按化學(xué)式CSl_xAlSi206:xEu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，其中0< X ^ 0. 5，分別稱取含有銫離子Cs+的化合物、含有鋁離子Al3+的化合物、含有硅離子Si4+的化合物和含有銪離子Eu3+的化合物，研磨并混合均勻得到混合物；
(2)將混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為300 1000°C，煅燒時(shí)間為1 10小時(shí)， 重復(fù)本步驟0 3次；
(3)將步驟(2)得到的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻后，在還原氣氛中煅燒，煅燒溫度為1100 1500°C，煅燒時(shí)間為1 10小時(shí)，得到一種硅鋁酸銫鹽藍(lán)綠色熒光粉。另一種制備硅鋁酸銫鹽熒光粉的方法，采用化學(xué)合成法，包括如下步驟
(1)按化學(xué)式CSl_xAlSi206:xEu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，其中0< X ^ 0. 5，分別稱取反應(yīng)物含有銫離子Cs+的化合物、含有鋁離子Al3+的化合物、含有硅離子Si4+的化合物和含有銪離子Eu3+的化合物，將它們分別溶解于蒸餾水或硝酸中，再按各反應(yīng)物質(zhì)量的0. 5 2. 0 wt%分別添加絡(luò)合劑檸檬酸或草酸，加熱至50 100°C，攪拌1 2個(gè)小時(shí)，得到各種相應(yīng)的混合物液；
(2)將步驟(1)得到的各種混合物液緩慢混合，在50 100°C的溫度條件下攪拌1 2小時(shí)后，靜置，烘干，得到蓬松的前驅(qū)體；
(3)將前驅(qū)體置于還原性氣氛保護(hù)的馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為1200 1500°C，煅燒時(shí)間為3 5小時(shí)，得到一種硅鋁酸銫鹽熒光粉。所述的含有銫離子Cs+的化合物為氧化銫、碳酸銫、氫氧化銫、硝酸銫、硫酸銫、草酸銫中的一種，或它們的任意組合。所述的含有鋁離子Al3+的化合物為氧化鋁、氫氧化鋁、硝酸鋁中的一種，或它們的
任意組合。所述的含有硅的化合物為二氧化硅、硅酸、正硅酸乙酯中的一種。所述的含有銪離子Eu3+的化合物為氧化銪、硝酸銪，草酸銪及Eu3+的有機(jī)絡(luò)合物中的一種，或它們的任意組合；
所述的還原氣氛為以下三種氣氛中的一種，或它們的任意組合
(1)氫氣，或氫氣與氮?dú)獾捏w積比為1:0. 2 85的混合氣體；
(2)—氧化碳?xì)怏w；
(3)碳?；蚋鞣N活性炭在空氣中燃燒所生產(chǎn)的氣體。所述的硅鋁酸銫鹽熒光粉將其用作于350 400nm近紫外輻射的InGaN管芯激發(fā)的LED熒光粉；尤其是將其與適當(dāng)?shù)募t色熒光粉配合，涂敷、封裝于^1GaN二極管外，制備白光LED照明器件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的顯著優(yōu)點(diǎn)是
1、本發(fā)明技術(shù)方案提供的基質(zhì)材料，很容易實(shí)現(xiàn)稀土離子的二價(jià)的還原，而且二價(jià)稀土離子在該基質(zhì)之中可以穩(wěn)定存在，它的激發(fā)區(qū)域和目前使用的近紫外350 410nm輻射的InGaN管芯激發(fā)的光相吻合，因此，可應(yīng)用于近紫外350 410nm輻射的InGaN管芯激發(fā)的LED熒光粉中。2、制得的熒光粉具有良好的發(fā)光強(qiáng)度、穩(wěn)定性、顯色性和粒度，有利于實(shí)現(xiàn)制備高功率的LED。3、制得的熒光粉的CIE坐標(biāo)為x=0. 236,y=0. 324，在紫外光激發(fā)下發(fā)出藍(lán)綠光，配合紅色熒光粉可制備白光LED。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例制備的材料試樣的X射線粉末衍射圖譜與標(biāo)準(zhǔn)卡片PDF
#29-0407 (CsAlSi2O6)的比較；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例制備的材料樣品在365nm近紫外激發(fā)下得到的發(fā)光光譜； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例制備的材料樣品分別在450 nm和525 nm下的激發(fā)光譜； 圖4是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例制備的材料試樣的X射線粉末衍射圖譜與標(biāo)準(zhǔn)卡片PDF
#29-0407 (CsAlSi2O6)的比較。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1
根據(jù)化學(xué)式Csa97AlSi2O6 = O. 03Eu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7901 克，Eu2O3 0. 0264 克，Al (NO3) 3_9H20 :1. 8756 克，Si (OC2H5)4 2. 0833 克；將它們?cè)诂旇а欣徶醒心ゲ⒒旌暇鶆蚝?，選擇空氣氣氛第一次煅燒，溫度是650°C，煅燒時(shí)間2小時(shí)，然后冷至室溫，取出樣品。在第一次煅燒的原料之后，再次把混合料充分混合研磨均勻，在空氣氣氛之中，1250°C下第二次燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間是7小時(shí)，冷卻致室溫即得到目標(biāo)產(chǎn)物。參見附圖1，它是按本實(shí)施例技術(shù)方案制備的材料樣品的X射線粉末衍射圖譜與標(biāo)準(zhǔn)卡片PDF #四-0407 (CsAlSi2O6)的比較。XRD測(cè)試結(jié)果顯示，所制備的材料為純相材料。參見附圖2，從對(duì)按本發(fā)明技術(shù)制備的材料樣品監(jiān)測(cè)365nm近紫外激發(fā)下得到的發(fā)射光譜圖中可以看出，發(fā)射峰為一寬帶，主峰位于450nm附近，將其與適當(dāng)?shù)募t色熒光粉配合，涂敷、封裝于化6鄉(xiāng)二極管外，可應(yīng)用于適于用作近紫外(350 410nm)輻射的hfeiN 管芯激發(fā)的LED藍(lán)色熒光粉中，制備白光LED照明器件。參見附圖3，它是按本實(shí)施例技術(shù)方案制備的材料樣品在450nm和525nm下的激發(fā)光譜，它們的位置都處于250 410nm之間。實(shí)施例2
根據(jù)化學(xué)式Csa95AlSi2O6 = O. 05Eu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7738 克，Eu2O3 0. 044克，A1(N03)3-9H20 :1. 8756克，SiO2 :0. 601克。在瑪瑙研缽中研磨并混合均勻后，選擇空氣氣氛第一次煅燒，溫度是800°C，煅燒時(shí)間1.5小時(shí)，然后冷至室溫，取出樣品。在第一次煅燒的原料之后，再次把混合料充分混合研磨均勻，在空氣氣氛之中，1300°C 下第二次燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間是6小時(shí)，冷卻致室溫即得到目標(biāo)產(chǎn)物。主要的結(jié)構(gòu)性能、激發(fā)光譜和發(fā)光光譜與實(shí)施例1相似。實(shí)施例3
根據(jù)化學(xué)式Csa93AlSi2O6 = O. 07Eu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7575 克，Eu2O3 0. 0616克，Al (OH)3 :0. 39克，Si (OC2H5)4 :2. 0833克。在瑪瑙研缽中研磨并混合均勻后，選擇空氣氣氛第一次煅燒，溫度是^(TC，煅燒時(shí)間4小時(shí)，然后冷至室溫，取出樣品。 在第一次煅燒的原料之后，再次把混合料充分混合研磨均勻，在空氣氣氛之中，1300°C下第二次燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間是8小時(shí)，冷卻致室溫即得到目標(biāo)產(chǎn)物。主要的激發(fā)光譜和發(fā)光光譜與實(shí)施例1相似。實(shí)施例4
根據(jù)化學(xué)式Csa91AlSi2O6 = O. 09Eu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7412 克，Eu2O3 0. 0792克，Al2O3 :0. 2549克，SiO2 :0. 601克。在瑪瑙研缽中研磨并混合均勻后，選擇空氣氣氛第一次煅燒，煅燒溫度是950°C，煅燒時(shí)間2. 5小時(shí)，然后冷至室溫，取出樣品。 在第一次煅燒的原料之后，再次把混合料充分混合研磨均勻，在空氣氣氛之中，1300°C下第二次燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間是7小時(shí)，冷卻致室溫即得到目標(biāo)產(chǎn)物。主要的結(jié)構(gòu)性能、激發(fā)光譜和發(fā)光光譜與實(shí)施例1相似。實(shí)施例5
根據(jù)化學(xué)式Csa89AlSi2O6 = O. IlEu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7249 克，Eu2O3 0. 0968克，Al2O3 :0. 2549克，Si (OC2H5)4 :2. 0833克。在瑪瑙研缽中研磨并混合均勻后，空氣氣氛之中第一次煅燒，溫度是600°C，煅燒時(shí)間6小時(shí)，然后冷至室溫，取出樣品。 再次把混合料充分混合研磨均勻，在空氣氣氛之中，1250°C下第二次燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間是9小時(shí)，冷卻致室溫，即得到目標(biāo)產(chǎn)物。主要的結(jié)構(gòu)性能、激發(fā)光譜和發(fā)光光譜與實(shí)施例1相似。實(shí)施例6
根據(jù)化學(xué)式Csa87AlSi2O6 = O. 13Eu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7086 克，Eu2O3 0. 1144克，Al(OH)3 :0. 39克，SiO2 :0. 601克。在瑪瑙研缽中研磨并混合均勻后， 空氣氣氛之中第一次煅燒，溫度是750°C，煅燒時(shí)間5小時(shí)，然后冷至室溫，取出樣品。再次把混合料充分混合研磨均勻，在空氣氣氛之中，1300°C下第二次燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)間是8小時(shí)， 冷卻致室溫，即得到目標(biāo)產(chǎn)物。主要的結(jié)構(gòu)性能、激發(fā)光譜和發(fā)光光譜與實(shí)施例1相似。實(shí)施例7
根據(jù)化學(xué)式Csa97AlSi2O6 = O. 03Eu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7901 克，Eu2O3 0. 0264 克，A1(N03)3-9H20 :1. 8756 克，Si(OC2H5)4 :2. 0833 克；再稱取以上藥品總質(zhì)量的0. 5襯％的檸檬酸；將稱取得Eu2O3用適量的硝酸溶解，加入適量的去離子水和檸檬酸后加熱到進(jìn)行攪拌處理；向上述溶液中加入Cs2C03、Al (NO3) 3-9H20、Si (OC2H5)4,加熱攪拌，并分多次加入適量去離子水，繼續(xù)攪拌2個(gè)小時(shí)；靜置，烘干，得到蓬松的前驅(qū)體；將前驅(qū)體置于還原性氣氛保護(hù)的馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為1300°C，煅燒時(shí)間為3小時(shí)，即得到目標(biāo)產(chǎn)物。參見附圖4，它是按本實(shí)施例技術(shù)方案制備的樣品的X射線粉末衍射圖譜與標(biāo)準(zhǔn)卡片PDF#四-0407的比較。XRD結(jié)果顯示所制備的材料為純相材料。該樣品的主要的結(jié)構(gòu)性能、激發(fā)光譜和發(fā)光光譜同實(shí)施例1。實(shí)施例8
根據(jù)化學(xué)式Csa95AlSi2O6 = O. 05Eu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7738 克，Eu2O3 0. 044克，Al(NO3)3-OT2O :1.8756克，SiO2 :0.601克；再稱取以上藥品總質(zhì)量的
0.8襯％的檸檬酸；將稱取得Eu2O3用適量的硝酸溶解，加入適量的去離子水和檸檬酸后加熱到65°C進(jìn)行攪拌處理；向上述溶液中加入Cs2C03、Al (NO3) 3_9H20、SiO2,攪拌，并分多次加入適量去離子水，繼續(xù)加熱攪拌2. 5個(gè)小時(shí)；靜置，烘干，得到蓬松的前驅(qū)體；將前驅(qū)體置于還原性氣氛保護(hù)的馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為1350°C，煅燒時(shí)間為3小時(shí)，即得到目標(biāo)產(chǎn)物。 主要的結(jié)構(gòu)性能、激發(fā)光譜和發(fā)光光譜與實(shí)施例1相似。實(shí)施例9
根據(jù)化學(xué)式Csa93AlSi2O6 = O. 07Eu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7575 克，Eu2O3 0. 0616克，Al (OH)3 :0. 39克，Si (OC2H5)4 :2. 0833克；再稱取以上藥品總質(zhì)量的
1.2wt%的草酸；將稱取得Eu2O3用適量的硝酸溶解，加入適量的去離子水和檸檬酸后加熱到 65°C進(jìn)行攪拌處理；向上述溶液中加入Cs2C03、A1(0H)3、Si (OC2H5)4，攪拌，并分多次加入適量去離子水，繼續(xù)加熱攪拌1個(gè)小時(shí)；靜置，烘干，得到蓬松的前驅(qū)體；將前驅(qū)體置于還原性氣氛保護(hù)的馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為1350°C，煅燒時(shí)間為2小時(shí)，即得到目標(biāo)產(chǎn)物。主要的結(jié)構(gòu)性能、激發(fā)光譜和發(fā)光光譜與實(shí)施例1相似。實(shí)施例10
根據(jù)化學(xué)式Csa91AlSi2O6 = O. 09Eu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7412 克，Eu2O3 0. 0792克，Al2O3 :0. 2549克，SiO2 :0. 601克；再稱取以上藥品總質(zhì)量的1. 4wt%的檸檬酸；將稱取得Eu2O3用適量的硝酸溶解，加入適量的去離子水和檸檬酸后加熱到50°C進(jìn)行攪拌處理；向上述溶液中加入Cs2C03、Al203、Si02，攪拌，并分多次加入適量去離子水，繼續(xù)加熱攪拌3個(gè)小時(shí)；靜置，烘干，得到蓬松的前驅(qū)體；將前驅(qū)體置于還原性氣氛保護(hù)的馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為1300°C，煅燒時(shí)間為2小時(shí)，即得到目標(biāo)產(chǎn)物。主要的結(jié)構(gòu)性能、激發(fā)光譜和發(fā)光光譜與實(shí)施例1相似。實(shí)施例11
根據(jù)化學(xué)式Csa89AlSi2O6 = O. IlEu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7249 克，Eu2O3 :0. 0968克，Al2O3=O. 2549克，Si (OC2H5)4 :2. 0833克；再稱取以上藥品總質(zhì)量的 1. 5wt%的草酸；將稱取得Eu2O3用適量的硝酸溶解，加入適量的去離子水和檸檬酸后加熱到 60°C進(jìn)行攪拌處理；向上述溶液中加入Cs2C03、A1203、Si (OC2H5)4，攪拌，并分多次加入適量去離子水，繼續(xù)加熱攪拌2個(gè)小時(shí)；靜置，烘干，得到蓬松的前驅(qū)體；將前驅(qū)體置于還原性氣氛保護(hù)的馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為1250°C，煅燒時(shí)間為4小時(shí)，即得到目標(biāo)產(chǎn)物。主要的結(jié)構(gòu)性能、激發(fā)光譜和發(fā)光光譜與實(shí)施例1相似。實(shí)施例12
根據(jù)化學(xué)式Csa87AlSi2O6 = O. 13Eu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取Cs2CO3 :0. 7086 克，Eu2O3 0. 1144克，Al(OH)3 :0. 39克，SiO2 :0. 601克；再稱取以上藥品總質(zhì)量的1. 8wt% 的檸檬酸；將稱取的Eu2O3用適量的硝酸溶解，加入適量的去離子水和檸檬酸后加熱到70°C 進(jìn)行攪拌處理；向上述溶液中加入Cs2C03、Al (OH) 3和SiO2,攪拌，并分多次加入適量去離子水，繼續(xù)加熱攪拌4個(gè)小時(shí)；靜置，烘干，得到蓬松的前驅(qū)體；將前驅(qū)體置于還原性氣氛保護(hù)的馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為1250°C，煅燒時(shí)間為4小時(shí)，即得到目標(biāo)產(chǎn)物。主要的結(jié)構(gòu)性能、激發(fā)光譜和發(fā)光光譜與實(shí)施例1相似。
權(quán)利要求
1.一種硅鋁酸銫鹽熒光粉，其特征在于它是二價(jià)稀土離子銪離子Eu2+激活的硅鋁酸銫鹽，具有白榴石相結(jié)構(gòu)，于350 400nm近紫外激發(fā)下發(fā)射藍(lán)綠熒光，其化學(xué)式為 CShAlSi2O6:xEu2+，其中，0 < χ 彡 0. 5。
2.一種制備如權(quán)利要求1所述的硅鋁酸銫鹽熒光粉的方法，采用固相燒結(jié)合成法，其特征在于包括如下步驟(1)按化學(xué)式CSl_xAlSi206:xEu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，其中0< χ ^ 0. 5，分別稱取含有銫離子Cs+的化合物、含有鋁離子Al3+的化合物、含有硅離子Si4+的化合物和含有銪離子Eu3+的化合物，研磨并混合均勻得到混合物；(2)將混合物在空氣氣氛下煅燒，煅燒溫度為300 1000°C，煅燒時(shí)間為1 10小時(shí)， 重復(fù)本步驟0 3次；(3)將步驟(2)得到的混合物自然冷卻，研磨并混合均勻后，在還原氣氛中煅燒，煅燒溫度為1100 1500°C，煅燒時(shí)間為1 10小時(shí)，得到一種硅鋁酸銫鹽藍(lán)綠色熒光粉。
3.一種制備如權(quán)利要求1所述的硅鋁酸銫鹽熒光粉的方法，采用化學(xué)合成法，其特征在于包括如下步驟(1)按化學(xué)式CSl_xAlSi206:xEu2+中各元素的化學(xué)計(jì)量比，其中0< χ ^ 0. 5，分別稱取反應(yīng)物含有銫離子Cs+的化合物、含有鋁離子Al3+的化合物、含有硅離子Si4+的化合物和含有銪離子Eu3+的化合物，將它們分別溶解于蒸餾水或硝酸中，再按各反應(yīng)物質(zhì)量的0. 5 2. 0 wt%分別添加絡(luò)合劑檸檬酸或草酸，加熱至50 100°C，攪拌1 2個(gè)小時(shí)，得到各種相應(yīng)的混合物液；(2)將步驟(1)得到的各種混合物液緩慢混合，在50 100°C的溫度條件下攪拌1 2小時(shí)后，靜置，烘干，得到蓬松的前驅(qū)體；(3)將前驅(qū)體置于還原性氣氛保護(hù)的馬弗爐中煅燒，煅燒溫度為1200 1500°C，煅燒時(shí)間為3 5小時(shí)，得到一種硅鋁酸銫鹽熒光粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種硅鋁酸銫鹽熒光粉的制備方法，其特征在于所述的含有銫離子Cs+的化合物為氧化銫、碳酸銫、氫氧化銫、硝酸銫、硫酸銫、草酸銫中的一種， 或它們的任意組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種硅鋁酸銫鹽熒光粉的制備方法，其特征在于所述的含有鋁離子Al3+的化合物為氧化鋁、氫氧化鋁、硝酸鋁中的一種，或它們的任意組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種硅鋁酸銫鹽熒光粉的制備方法，其特征在于所述的含有硅的化合物為二氧化硅、硅酸、正硅酸乙酯中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種硅鋁酸銫鹽熒光粉的制備方法，其特征在于所述的含有銪離子Eu3+的化合物為氧化銪、硝酸銪，草酸銪及Eu3+的有機(jī)絡(luò)合物中的一種，或它們的任意組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種硅鋁酸銫鹽熒光粉的制備，其特征在于所述的還原氣氛為以下三種氣氛中的一種，或它們的任意組合(1)氫氣，或氫氣與氮?dú)獾捏w積比為1:0. 2 85的混合氣體；(2)—氧化碳?xì)怏w；(3)碳粒或各種活性炭在空氣中燃燒所生產(chǎn)的氣體。
9.一種如權(quán)利要求1所述的硅鋁酸銫鹽熒光粉的應(yīng)用，其特征在于它應(yīng)用于350 400nm近紫外輻射的InGaN管芯激發(fā)的LED熒光粉。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硅鋁酸銫鹽熒光粉的應(yīng)用，其特征在于將所述的硅鋁酸銫鹽藍(lán)綠色熒光粉與紅色熒光粉配合，涂敷、封裝于InGaN 二極管外，制備白光LED照明器件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅鋁酸銫鹽熒光粉及其制備方法，屬無機(jī)發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。該熒光粉是一種以二價(jià)稀土離子銪離子Eu2+激活的硅鋁酸銫鹽，具有白榴石相結(jié)構(gòu)，其化學(xué)式為Cs1-xAlSi2O6:xEu2+，其中，0＜x≤0.5。它在350～400nm近紫外光的激發(fā)下，發(fā)出明亮的藍(lán)綠熒光，發(fā)光強(qiáng)度高、激發(fā)波長(zhǎng)寬、穩(wěn)定性和顯色性好，與近紫外半導(dǎo)體芯片的發(fā)射波長(zhǎng)非常吻合。本發(fā)明所采用的制造方法簡(jiǎn)單，重現(xiàn)性好，所得產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，易于操作和工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C09K11/64GK102492420SQ20111037857
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者呂娟, 張素銀, 杜福平, 王佳宇, 黃彥林 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)