CN102329615B - 一种稀土荧光粉及其制备方法 - Google Patents
一种稀土荧光粉及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102329615B CN102329615B CN 201010226873 CN201010226873A CN102329615B CN 102329615 B CN102329615 B CN 102329615B CN 201010226873 CN201010226873 CN 201010226873 CN 201010226873 A CN201010226873 A CN 201010226873A CN 102329615 B CN102329615 B CN 102329615B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compound
- preparation
- raw materials
- fluorescent
- zinc
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本发明属于光电材料领域,其公开了一种稀土荧光粉,其特征在于,具有化学通式:(YaGdbEuc)2O3,Zn1-xAlxO;其中,a+b+c=1,0≤a≤0.99,0≤b≤0.99,0.01≤c≤0.08,0.001≤x≤0.05。本发明还公开了一种稀土荧光粉的制备方法。本发明采用锌铝混合溶液与荧光粉原材料均匀混合后热处理,增强了荧光粉的导电性,在阴极射线激发下发光性能得到很大提高。其具有以下有益效果:1)该材料制备工艺简单、设备要求低、制备周期短;2)少量Zn1-xAlxO夹杂在(YaGdbEuc)2O3荧光粉中,可以增强荧光粉的导电性,在阴极射线激发下发光强度即可增强。
Description
技术领域
本发明涉及一种稀土荧光粉,尤其涉及一种阴极射线激发发光的稀土荧光粉。本发明还涉及一种稀土荧光粉的制备方法。
背景技术
ZnO是一种宽禁带II-VI族半导体材料,在室温下的带隙宽度为3.37eV,在可见光区具有高的透过率,同时有高的压电系数、较大的光电耦合系数和室温下较高的激子束缚能(60meV)。近年来,由于氧化锌基的薄膜在太阳能电池、气敏传感器、光波导器件、表面声学装置及压电传感器和变阻器方面的应用潜力,使得它备受研究人员的关注。此外,掺杂的氧化锌薄膜由于其优良的光学性质和电学性质,以及原材料的廉价和无毒被认为是传统透明导电薄膜(ITO)的最佳替代品,目前作为透明导电薄膜的氧化锌基薄膜主要以掺杂IIIA元素为主,其中铝掺杂氧化锌(AZO)研究较多。目前场发射器件上使用的荧光粉主要是沿用阴极射线用的荧光粉,导电性较差,导致光效不高。AZO有一定的导电性且透光率超过80%,
发明内容
本发明的目的在于提供一种稀土荧光粉,其可以解决上述问题。本发明还提供一种制备该稀土荧光粉的方法。
本发明的技术方案如下:
本发明的稀土荧光粉具有化学通式:(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO;其中,a+b+c=1,0≤a≤0.99,0≤b≤0.99,0.01≤c≤0.08,0.001≤x≤0.05。
本发明采用高温固相法制备(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO荧光粉,原料选择如下:
钇(Y)的化合物原料选用氧化钇(Y2O3),草酸钇(Y2(C2O4)3·9H2O);
钆(Gd)的化合物原料选用氧化钆(Gd2O3);
铕(Eu)的化合物原料选用氧化铕(Eu2O3),草酸铕(Eu2(C2O4)3·6H2O);
锌(Zn)的化合物原料选用醋酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O),硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O),氯化锌(ZnCl2),硫酸锌(ZnSO4·7H2O);
铝(Al)的化合物原料选用硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),氯化铝(AlCl3·6H2O),硫酸铝(Al2(SO4)3);
溶剂选用甲醇水溶液(甲醇与去离子水的比例为3~7∶1)、乙醇溶液(乙醇与去离子水的比例为3~7∶1),或去离子水。
该稀土荧光粉的制备方法包括以下步骤:
(一)、按照Zn1-xAlxO(0.001≤x≤0.05)比例,称取Zn的化合物原料和Al的化合物原料,配成0.5~2mol的Zn、Al混合溶液;
(二)、按照(YaGdbEuc)2O3(a+b+c=1,0≤a≤0.99,0≤b≤0.99,0.01≤c≤0.08)比例,称取Y的化合物原料、Gd的化合物原料和Eu的化合物原料,在研钵中研磨5min~2h,制得混合粉体;
(三)、按照Zn1-xAlxO和(YaGdbEuc)2O3的摩尔量之比为0.01~0.1)∶1,将步骤(二)中的混合粉体加入步骤(一)的Zn、Al混合溶液,继续研磨5min~2h,制得(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO前驱体混合物,然后将所述前驱体溶液放入坩埚,置入40~100℃烘箱中干燥5min~5h,得到(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO混合物;
(四)、将步骤(三)的(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO混合物放入800~1400℃高温炉中热处理0.5~10h,得到夹杂少量Zn1-xAlxO的(YaGdbEuc)2O3荧光粉。
本发明采用锌铝混合溶液与荧光粉原材料均匀混合后热处理,增强了荧光粉的导电性,在阴极射线激发下发光性能得到很大提高。其具有以下有益效果:
1)该材料制备工艺简单、设备要求低、制备周期短;
2)少量Zn1-xAlxO夹杂在(YaGdbEuc)2O3荧光粉中,可以增强荧光粉的导电性,在阴极射线激发下发光强度即可增强。
附图说明
图1为实施例4的阴极射线激发下的光谱图,其中m为实施例4制备的样品,n同等条件下未添加锌铝混合溶液制备的样品,m的积分面积是n的3.91倍。由图可见,锌铝混合溶液与氧化钇、氧化铕的混合物研磨后热处理,可以有效增强荧光粉的发光;
图2为本发明稀土荧光粉的制备工艺流程图。
具体实施方式
本发明的技术方案如下:
本发明的物质为(YaGdbEuc)2O3,其间夹杂少量Zn1-xAlxO其中a+b+c=1,0≤a≤0.99,0≤b≤0.99,0.01≤c≤0.08,0.001≤x≤0.05。
本发明采用高温固相法制备(YaGdbEuc)2O3荧光粉,原料选择如下:
钇(Y)的化合物原料选用氧化钇(Y2O3),草酸钇(Y2(C2O4)3·9H2O);
钆(Gd)的化合物原料选用氧化钆(Gd2O3);
铕(Eu)的化合物原料选用氧化铕(Eu2O3),草酸铕(Eu2(C2O4)3·6H2O);
锌(Zn)的化合物原料选用醋酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O),硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O),氯化锌(ZnCl2),硫酸锌(ZnSO4·7H2O);
铝(Al)的化合物原料选用硝酸铝(Al(NO3)3·9H2O),氯化铝(AlCl3·6H2O),硫酸铝(Al2(SO4)3);
溶剂选用甲醇水溶液(甲醇与去离子水的比例为3~7∶1)、乙醇溶液(乙醇与去离子水的比例为3~7∶1),或去离子水。
稀土荧光粉的制备方法,如图2所示,包括如下步骤:
S1、按照Zn1-xAlxO中锌、铝元素化学计量比,提供Zn的化合物原料和Al的化合物原料,加入溶剂中,配成含Zn和Al总离子总摩尔浓度为0.5~2mol/L的Zn、Al混合溶液;其中,0.001≤x≤0.05;
S2、按照(YaGdbEuc)2O3中钇、钆和铕化学元素化学计量比,提供Y的化合物原料、Gd的化合物原料和Eu的化合物原料,研磨成混合粉体;其中,a+b+c=1,0≤a≤0.99,0≤b≤0.99,0.01≤c≤0.08;
S3、按照Zn1-xAlxO和(YaGdbEuc)2O3的摩尔量比为0.01~0.12∶1,将所述混合粉体加入Zn、Al混合溶液中,继续研磨5min~2h后,制得(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO前驱体混合物,然后将所述前驱体混合物进行干燥处理,得到(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO混合物;
S4、将所述(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO混合物置入800~1400℃的高温炉中进行热处理0.5~10h后,冷却至室温,得到(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO荧光粉。
下面结合附图,对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。
实施例1
当a=0.99,b=0,c=0.01时
称取醋酸锌21.9281g,硝酸铝0.0375g,溶于去离子水,配成100mL1mol/L的99.9∶0.1的锌铝混合溶液;称取氧化钇2.2355g,氧化铕0.0352g,研磨5min后加入0.1mL锌铝混合溶液,继续研磨10min,将混合物放入坩埚,在50℃烘箱中干燥2h。将坩埚放入高温炉于1000℃热处理3h。
实施例2
当a=0.96,b=0,c=0.04时
称取硝酸锌2.8857g,氯化铝0.0724g,溶于乙醇,配成10mL 1mol/L的97∶3的锌铝混合溶液;称取氧化钇2.1678g,氧化铕0.1408g,研磨30min后加入0.3mL锌铝混合溶液,继续研磨10min,将混合物放入坩埚,在80℃烘箱中干燥30min。将坩埚放入高温炉于1200℃热处理1h。
实施例3
当a=0.96,b=0,c=0.04时
称取氯化锌10.5769g,硝酸铝0.9003g,溶于甲醇,配成100mL 0.8mol/L的97∶3的锌铝混合溶液;称取氧化钇2.1678g,草酸铕0.2752g,研磨2h后加入0.2mL锌铝混合溶液,继续研磨20min,将混合物放入坩埚,在100℃烘箱中干燥5min。将坩埚放入高温炉于800℃热处理10h。
实施例4
当a=0.92,b=0,c=0.08时
称取硫酸锌22.3147g,氯化铝0.5794g,溶于去离子水,配成100mL0.8mol/L的97∶3的锌铝混合溶液;称取氧化钇2.0775g,氧化铕0.2815g,研磨1h后加入0.5mL锌铝混合溶液,继续研磨5min,将混合物放入坩埚,在40℃烘箱中干燥5h。将坩埚放入高温炉于1400℃热处理0.5h。
实施例5
当a=0,b=0.99,c=0.01时
称取醋酸锌43.0220g,硫酸铝1.1502g,溶于甲醇,配成100mL 2mol/L的98∶2的锌铝混合溶液;称取氧化钆3.5888g,草酸铕0.0588g,研磨1h后加入0.5mL锌铝混合溶液,继续研磨40min,将混合物放入坩埚,在70℃烘箱中干燥30min。将坩埚放入高温炉于1300℃热处理1h。
实施例6
当a=0,b=0.94,c=0.06时
称取硝酸锌14.1308g,硝酸铝0.9378g,溶于去离子水,配成100mL0.5mol/L的95∶5的锌铝混合溶液;称取氧化钆3.4075g,氧化铕0.2112g,研磨1h后加入0.3mL锌铝混合溶液,继续研磨1h,将混合物放入坩埚,在90℃烘箱中干燥40min。将坩埚放入高温炉于800℃热处理4h。
实施例7
当a=0,b=0.92,c=0.08时
称取醋酸锌43.0220g,硫酸铝1.1502g,溶于甲醇,配成100mL 2mol/L的98∶2的锌铝混合溶液;称取氧化钆3.3350g,草酸铕0.5504g,研磨1h后加入0.6mL锌铝混合溶液,继续研磨1h,将混合物放入坩埚,在90℃烘箱中干燥30min。将坩埚放入高温炉于800℃热处理4h。
实施例8
当a=0.50,b=0.45,c=0.05时
称取醋酸锌43.0220g,硫酸铝1.1502g,溶于甲醇,配成100mL 2mol/L的98∶2的锌铝混合溶液;称取草酸钇1.1291g,氧化钆1.6313g,氧化铕0.1760g,研磨1h后加入0.4mL锌铝混合溶液,继续研磨2h,将混合物放入坩埚,在90℃烘箱中干燥2h。将坩埚放入高温炉于900℃热处理3h。
实施例9
当a=0.60,b=0.34,c=0.03时
称取硫酸锌22.3147g,氯化铝0.5794g,溶于去离子水,配成100mL0.8mol/L的97∶3的锌铝混合溶液;称取草酸钇3.6240g,氧化钆1.2325g,草酸铕0.2064g,研磨1h后加入0.3mL锌铝混合溶液,继续研磨2h,将混合物放入坩埚,在90℃烘箱中干燥2h。将坩埚放入高温炉于1000℃热处理4h。
实施例10
当a=0.20,b=0.73,c=0.07,
称取硝酸锌2.8857g,氯化铝0.0724g,溶于乙醇,配成10mL 1mol/L的97∶3的锌铝混合溶液;称取氧化钇0.4516g,氧化钆2.6463g,氧化铕0.2464g研磨1h后加入0.5mL锌铝混合溶液,继续研磨2h,将混合物放入坩埚,在90℃烘箱中干燥2h。将坩埚放入高温炉于1200℃热处理4h。
应当理解的是,上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种稀土荧光粉,其特征在于,具有化学通式:
(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO;其中,a+b+c=1,0≤a≤0.99,0<b≤0.99,0.01≤c≤0.08,0.001≤x≤0.05。
2.根据权利要求1所述的稀土荧光粉的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
按照Zn1-xAlxO中锌、铝元素化学计量比,提供Zn的化合物原料和Al的化合物原料,加入溶剂中,配成含Zn和Al总离子总摩尔浓度为0.5~2mol/L的Zn、Al混合溶液;其中,0.001≤x≤0.05;
按照(YaGdbEuc)2O3中钇、钆和铕化学元素化学计量比,提供Y的化合物原料、Gd的化合物原料和Eu的化合物原料,研磨成混合粉体;其中,a+b+c=1,0≤a≤0.99,0≤b≤0.99,0.01≤c≤0.08;
按照Zn1-xAlxO和(YaGdbEuc)2O3的摩尔量比为0.01~0.12:1,将所述混合粉体加入Zn、Al混合溶液中,继续研磨5min~2h后,制得(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO前驱体混合物,然后将所述前驱体混合物进行干燥处理,得到(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO混合物;
将所述(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO混合物置入高温炉中进行热处理后,冷却至室温,得到(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO荧光粉。
3.根据权利要求2所述的稀土荧光粉的制备方法,其特征在于,所述Zn、Al混合溶液制备步骤中,
所述Zn的化合物原料为醋酸锌,硝酸锌,氯化锌,硫酸锌中的至少一种;
所述Al的化合物原料为硝酸铝,氯化铝,硫酸铝中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的稀土荧光粉的制备方法,其特征在于,所述Zn、Al混合溶液制备步骤中,所述溶剂选用甲醇水溶液,乙醇水溶液,去离子水中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的稀土荧光粉的制备方法,其特征在于,所述甲醇水溶液中,甲醇与去离子水的体积比为3~7:1。
6.根据权利要求4所述的稀土荧光粉的制备方法,其特征在于,所述乙醇水溶液中,乙醇与去离子水的体积比为3~7:1。
7.根据权利要求2所述的稀土荧光粉的制备方法,其特征在于,所述(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO混合物制备步骤中,
所述Y的化合物原料为氧化钇,草酸钇中的至少一种;
所述Gd的化合物原料为氧化钆;
所述Eu的化合物原料为氧化铕,草酸铕中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的稀土荧光粉的制备方法,其特征在于,所述(YaGdbEuc)2O3·Zn1-xAlxO混合物制备步骤中,所述干燥处理的温度为40~100℃,干燥处理时间为5min~5h。
9.根据权利要求2所述的稀土荧光粉的制备方法,其特征在于,所述高温热处理步骤中,所述热处理温度为800~1400℃,热处理时间为0.5~10h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010226873 CN102329615B (zh) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | 一种稀土荧光粉及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 201010226873 CN102329615B (zh) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | 一种稀土荧光粉及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102329615A CN102329615A (zh) | 2012-01-25 |
CN102329615B true CN102329615B (zh) | 2013-11-06 |
Family
ID=45481586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 201010226873 Active CN102329615B (zh) | 2010-07-14 | 2010-07-14 | 一种稀土荧光粉及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102329615B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102703072A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-10-03 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 荧光粉混合物、其制作方法及相应的液晶显示装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007086310A1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting material, light emitting device, and electronic device |
CN101525537A (zh) * | 2009-04-03 | 2009-09-09 | 西安理工大学 | 一种Dy激活的单基质白光荧光粉及其制备方法 |
CN102212366A (zh) * | 2010-04-12 | 2011-10-12 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 氧化物荧光粉及其制备方法 |
-
2010
- 2010-07-14 CN CN 201010226873 patent/CN102329615B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007086310A1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting material, light emitting device, and electronic device |
CN101525537A (zh) * | 2009-04-03 | 2009-09-09 | 西安理工大学 | 一种Dy激活的单基质白光荧光粉及其制备方法 |
CN102212366A (zh) * | 2010-04-12 | 2011-10-12 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 氧化物荧光粉及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102329615A (zh) | 2012-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Color-tunable emission and energy transfer in Ca3Gd7 (PO4)(SiO4) 5O2: Ce3+/Tb3+/Mn2+ phosphors | |
Zhang et al. | Photoluminescence and cathode-luminescence of Eu 3+-doped NaLnTiO 4 (Ln= Gd and Y) phosphors | |
CN103113892B (zh) | 一种钨酸盐稀土光转换材料、制备方法及应用 | |
CN100572497C (zh) | 高亮度环保型碱土离子固溶体钛酸盐荧光粉的制备方法 | |
CN103194797A (zh) | 一种用于白光LED的Tm3+/Dy3+掺杂LiYF4单晶体及其制备方法 | |
CN103215038B (zh) | 一种在紫外光激发下实现近红外发光的钼酸盐材料、制备方法及应用 | |
CN102154008A (zh) | 一种红色荧光材料及其制备 | |
CN100572496C (zh) | 高亮度红色碱土钛酸盐荧光粉及其还原气氛处理制备方法 | |
Talewar et al. | Near infrared emission and energy transfer in Eu2+-Nd3+ co-doped Ca2BO3Cl | |
CN101665695A (zh) | Pr3+掺杂(YXLa1-X)2O3发光材料制备方法 | |
Dong et al. | Realizing broadband spectral conversion in novel Ce3+, Cr3+, Ln3+ (Ln= Yb, Nd, Er) tridoped near-infrared phosphors via multiple energy transfers | |
CN105694886A (zh) | 一种Eu2+掺杂的氟酸盐基发光材料的制备方法和应用 | |
CN104710982A (zh) | 一种稀土离子共掺杂的铝硅酸盐新型绿光荧光粉及其制备方法 | |
CN103214018B (zh) | 稀土氧化物带正电荷纳米片溶胶的制备方法 | |
CN102329615B (zh) | 一种稀土荧光粉及其制备方法 | |
CN103224790B (zh) | 一种紫外光转换发射近红外光的材料、制备方法及应用 | |
CN111003944A (zh) | 稀土离子Eu3+掺杂Bi3LaTi3O12铁电微晶玻璃上转换发光粉体 | |
CN102241978B (zh) | 一种稀土钛钽酸盐基发光材料及其制备方法 | |
AU2021102695A4 (en) | A POTENTIAL BLUE-EMITTING PHOSPHOR Na2CaSiO4: Eu2+, Ce3+ PHOSPHOR WITH TUNABLE EMISSION FOR UV/NUV BASED WHITE LED AND SOLAR APPLICATIONS | |
CN101962545B (zh) | 一种碱土钼酸盐稀土光转换材料及其制备方法 | |
Yong et al. | Luminescent properties of β-Lu2Si2O7: RE3+ (RE= Ce, Tb) nanoparticles by sol-gel method | |
CN104830344B (zh) | 一种Er3+,Yb3+共掺YOF红色上转换荧光材料的制备方法 | |
CN104059640A (zh) | 一种硼酸盐荧光粉基质及荧光粉的制备方法 | |
CN104650895A (zh) | 镨钬共掺杂稀土锡酸盐上转换发光材料、制备方法及应用 | |
Liu et al. | Deposition of NaGd (WO4) 2: Eu3+/Bi3+ films on glass substrates and potential applications in white light emitting diodes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |