一種在鎢酸釔基中共摻雜離子獲得白色發(fā)光熒光粉的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種在鎢酸釔基中共摻雜離子獲得白色發(fā)光熒光粉的方法，它是在紅色發(fā)光的銪摻雜鎢酸釔材料中共摻雜其他元素的方法。該方法可以改變銪摻雜鎢酸釔材料的發(fā)光顏色，調(diào)控其顏色從紅光到白光。屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)人類在經(jīng)濟(jì)和科技高速發(fā)展的同時(shí)也出現(xiàn)了環(huán)境污染，能源短缺、生態(tài)破壞等一系列重大問題。其中，能源問題是人類的當(dāng)務(wù)之急。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在中國，居民照明用電占據(jù)了中國發(fā)電總量的13%左右。開發(fā)節(jié)能環(huán)保的新型照明用具是人類亟需解決的一大難題。白色發(fā)光二極管，由于其效率高，壽命長，響應(yīng)快，安全，環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為繼白熾燈、熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈后，“第四代照明光源”。其核心在于其中的熒光粉，所以，尋找具有高轉(zhuǎn)換效率、高顯色指數(shù)并且安全無毒的具有一系列優(yōu)良性能的新型熒光粉就成為了半導(dǎo)體照明領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
[0003]鎢酸鹽是一種自激活材料，即不需要敏化劑或者激活劑的參與就可以發(fā)光。在近紫外、X射線及陰極射線激發(fā)下，它們即可呈現(xiàn)出高效的發(fā)光，本征發(fā)光覆蓋可見光區(qū)域中很寬的波段，且發(fā)光光譜穩(wěn)定，很適合作為熒光粉的基質(zhì)材料。本課題組已經(jīng)利用高溫固相法制備出單斜相鎢酸釔(Y2W06)樣品，發(fā)現(xiàn)其在近紫外光激發(fā)下能夠發(fā)射黃綠色光，其激發(fā)光譜有三個(gè)吸收峰，分別在280nm、310nm和340nm，發(fā)光來源于W_0之間的電荷轉(zhuǎn)移躍迀，是Υ#06的本征發(fā)光。
[0004]摻雜是指在基質(zhì)中引入外來的雜質(zhì)，在發(fā)光領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。通過在基底中摻雜不同的元素，相對(duì)于未摻雜的純相材料，我們可以改善發(fā)光材料的很多性質(zhì)，例如，調(diào)控材料的發(fā)光顏色，提高其發(fā)光強(qiáng)度等等。銪元素(Eu)是半導(dǎo)體發(fā)光領(lǐng)域常用的一種摻雜元素，在很多基質(zhì)中作為激活劑的形式存在，在很多的基質(zhì)中，可以獲得新的發(fā)射峰。在鎢酸釔基質(zhì)中，銪(Eu)也充當(dāng)著激活劑的角色，摻雜了銪離子的鎢酸釔表現(xiàn)出典型的紅色發(fā)光，是一種很有前途的紅色熒光粉。本發(fā)明通過在銪摻雜的樣品中，共摻雜入錳離子，錳離子在其中并不發(fā)光，作為敏化劑，提高了樣品中短波長發(fā)射在全體發(fā)射中的比例，使樣品藍(lán)移，從而使樣品從紅色發(fā)光轉(zhuǎn)換成了白色發(fā)光。本發(fā)明拓寬了在鎢酸釔基中獲得白色發(fā)光的方法，對(duì)于指導(dǎo)新型白色熒光粉的研發(fā)有重大意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]1、本發(fā)明的目的在于提供一種在鎢酸釔基中共摻雜離子獲得白色發(fā)光熒光粉的方法。這種方法簡便，可行，它可以顯著改變鎢酸釔材料的發(fā)光的顏色，獲得發(fā)射白光的樣品Ο
[0006]2、本發(fā)明的技術(shù)解決方案:將錳離子(Μη4+)與銪離子(Eu3+)共摻雜進(jìn)入鎢酸釔基底中，調(diào)控?fù)戒B離子(Eu3+)鎢酸釔紅色熒光粉的發(fā)光顏色，獲得了白色發(fā)光的熒光粉。具體步驟如下:
[0007]步驟一:根據(jù)符合化學(xué)式:Y2 x yW06: xMn4+yEu3+的摩爾比分別稱取三氧化鎢(W0 3，分析純，純度為99.9% )、氧化乾(Y203，分析純，純度為99.9% )、氧化猛(Μη02，分析純，純度97.5% )和氧化銪(Eu203，分析純，純度99.9% )作為原料。
[0008]步驟二:將上述稱好的原料放入瑪瑙研缽中，并滴入lmL酒精幫助研磨，研磨30分鐘，保證樣品充分均勻混合。
[0009]步驟三:將上述均勻混合物倒入10mL的氧化鋁坩禍中，并將其放入馬弗爐中在空氣氣氛中加熱，加熱的溫度程序?yàn)橐源蠹s3°C /min的升溫速率從室溫加熱至1250°C，在此溫度下恒溫?zé)Y(jié)5個(gè)小時(shí)。
[0010]步驟四:在降溫至200°C以下后停止馬弗爐供電，退火之后，讓材料在爐內(nèi)自然冷卻到室溫。
[0011]步驟五:將煅燒后的取出的樣品再次置于瑪瑙研缽中，研磨使其成細(xì)小粉末狀，再把樣品放到200目的篩子中進(jìn)行過篩處理，即可得到不同離子在不同濃度下?lián)诫s鎢酸釔的樣品。
[0012]3、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:通過簡單地在摻雜銪離子(Eu3+)的鎢酸釔基底中共摻雜入錳離子(Mn4+)，將其發(fā)光顏色從紅色調(diào)控為白色光，使其在照明用熒光粉中獲得更廣泛的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0013]圖1:銪摻雜鎢酸釔材料的發(fā)射光譜示意圖。
[0014]圖2:銪、錳共摻鎢酸釔材料的發(fā)射光譜示意圖。
[0015]圖3:共摻雜鎢酸釔材料的色坐標(biāo)圖。
[0016]圖4:為本發(fā)明流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】和圖1 一圖4，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于下列實(shí)施例，應(yīng)包括專利申請(qǐng)書中的全部內(nèi)容。
[0018]實(shí)施例1
[0019]步驟一:根據(jù)符合化學(xué)式0.02Mn0.02Eu:Y2W06的摩爾比分別稱取0.46368g三氧化鎢、0.44258g氧化釔、0.0070g氧化錳和0.00323g氧化銪作為原料。
[0020]步驟二:將上述稱好的原料放入瑪瑙研缽中，并滴入lmL精幫助研磨，研磨30分鐘，保證樣品充分均勻混合。
[0021]步驟三:將上述均勻混合物倒入10mL的氧化鋁坩禍中，并將其放入馬弗爐中在空氣氣氛中加熱，加熱的溫度程序?yàn)橐源蠹s3°C /min的升溫速率從室溫加熱至1250°C，在此溫度下恒溫?zé)Y(jié)5個(gè)小時(shí)。
[0022]步驟四:在降溫至200°C以下后停止馬弗爐供電，退火之后，讓材料在爐內(nèi)自然冷卻到室溫。
[0023]步驟五:將煅燒后的取出的樣品再次置于瑪瑙研缽中，研磨使其成細(xì)小粉末狀，再把樣品放到200目的篩子中進(jìn)行過篩處理，即可得到不同離子在不同濃度下?lián)诫s鎢酸釔的樣品。
[0024]實(shí)施例2
[0025]步驟一:根據(jù)符合化學(xué)式0.0lMn0.02Eu:Y2W06的摩爾比分別稱取0.46368g三氧化鎢、0.43807g氧化釔、0.00350g 二氧化錳和0.00323g氧化銪作為原料。
[0026]步驟二:將上述稱好的原料放入瑪瑙研缽中，并滴入lmL酒精幫助研磨，研磨30分鐘，保證樣品充分均勻混合。
[0027]步驟三:將上述均勻混合物倒入10mL的氧化鋁坩禍中，并將其放入馬弗爐中在空氣氣氛中加熱，加熱的溫度程序?yàn)橐源蠹s3°C /min的升溫速率從室溫加熱至1250°C，在此溫度下恒溫?zé)Y(jié)5個(gè)小時(shí)。
[0028]步驟四:在降溫至200°C以下后停止馬弗爐供電，退火之后，讓材料在爐內(nèi)自然冷卻到室溫。
[0029]步驟五:將煅燒后的取出的樣品再次置于瑪瑙研缽中，研磨使其成細(xì)小粉末狀，再把樣品放到200目的篩子中進(jìn)行過篩處理，即可得到不同離子在不同濃度下?lián)诫s鎢酸釔的樣品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在鎢酸釔基中共摻雜離子獲得白色發(fā)光熒光粉的方法，其特征在于:該方法具體步驟如下: 步驟一:根據(jù)符合化學(xué)式:Y2 x yW06:xMn4+yEu3+的摩爾比分別稱取三氧化鎢胃03分析純、純度為99.9 %，氧化釔Y203分析純、純度為99.9 %，氧化錳ΜηΟ 2分析純、純度97.5 %和氧化銪Eu203分析純、純度99.9%作為原料； 步驟二:將上述稱好的原料放入瑪瑙研缽中，并滴入lmL酒精幫助研磨，研磨30分鐘，保證樣品充分均勻混合； 步驟三:將上述均勻混合物倒入10mL的氧化鋁坩禍中，并將其放入馬弗爐中在空氣氣氛中加熱，加熱的溫度程序?yàn)橐?°C /min的升溫速率從室溫加熱至1250°C，在此溫度下恒溫?zé)Y(jié)5個(gè)小時(shí)； 步驟四:在降溫至200°C以下后停止馬弗爐供電，退火之后，讓材料在爐內(nèi)自然冷卻到室溫; 步驟五:將煅燒后的取出的樣品再次置于瑪瑙研缽中，研磨使其成細(xì)小粉末狀，再把樣品放到200目的篩子中進(jìn)行過篩處理，即得到不同離子在不同濃度下?lián)诫s鎢酸釔的樣品。
【專利摘要】一種在鎢酸釔基中共摻雜離子獲得白色發(fā)光熒光粉的方法，它有五大步驟：一、根據(jù)符合化學(xué)式：Y2-x-yWO6:xMn4+yEu3+的摩爾比分別稱取三氧化鎢、氧化釔和氧化銪作為原料；二、將上述原料放入瑪瑙研缽中，并滴入1mL酒精幫助研磨，研磨30分鐘；三、將上述混合物倒入10mL的氧化鋁坩堝在馬弗爐中加熱，并以3℃/min的升溫速率加熱至1250℃，恒溫?zé)Y(jié)5個(gè)小時(shí)；四、降溫到200℃以下后停止馬弗爐供電，爐內(nèi)自然冷卻到室溫；五、將煅燒后取出的樣品再次置于瑪瑙研缽中，研磨使其成細(xì)小粉末狀，再把樣品放到200目的篩子中進(jìn)行過篩處理，即得到不同離子在不同濃度下?lián)诫s鎢酸釔的樣品。
【IPC分類】C09K11/78
【公開號(hào)】CN105385445
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510727601
【發(fā)明人】張俊英, 鄭輝斌, 高紅
【申請(qǐng)人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日