CN104927856B - 基于溶胶‑凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法 - Google Patents

基于溶胶‑凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的基于溶胶‑凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法，具体方法为：1)先分别称取硝酸钠、硝酸镁、硝酸钆、硝酸铕及钨酸铵，然后将称取的五种盐分别溶于去离子水中配成五种盐溶液，最后将五种盐溶液混合在一起形成混合溶液；液混合在一起形成混合溶液；2)称取柠檬酸加入1)得到的混合溶液中，经搅拌形成溶胶；将溶胶置于恒温水浴锅中加热形成湿凝胶；经烘干得到干凝胶；3)将经2)得到的干凝胶放入马弗炉中煅烧，制备得到钨酸盐NaGd1‑xEuxMgWO6红色荧光粉。本发明基于溶胶‑凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法，能制备得出稳定性好、色纯度高及发光效率高的钨酸盐红色荧光粉，非常适合应用于白光LED。

Description

基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法
技术领域
本发明属于荧光材料制备方法技术领域，具体涉及一种基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法。
背景技术
1993年，发射蓝光的GaN发光二极管(LED)的问世为照明领域带来了一场意义重大的革命，随后在1996年，通过采用GaN-LED芯片与YAG：Ce3+荧光粉组合发出白光，研制出第一只白光LED固体光源。自此之后，白光LED以体积小、发热量低、耗电量小、寿命长、反应速度快、环保及可平面封装的优点引起了人们的极大关注，被誉为是将超越白炽灯、荧光灯和HID(High Intensity Discharge)灯的第4代照明光源，应用前景十分广阔。
目前，实现白光LED主要有三种方法：一是用LED芯片所发光激发荧光粉，芯片和荧光粉发出的光混合形成白光，即荧光粉涂敷光转变法；二是利用红光、绿光、蓝光LED制备LED白光组件，即多色LED组合法；三是利用多个活性层使LED直接发白光，即多量子阱法。其中，荧光粉涂敷光转变法是制造白光LED的主要途径之一，目前已经商业化的产品绝大多数都是用这种方法制造的；在这种方法中，荧光粉作为光的转换物质所起的作用是至关重要的，它直接影响白光LED产品的发光效率、使用寿命、显色指数及色温等主要指标。因此如何能制备出具有发光效率高、热稳定性好的红色、绿色和蓝色荧光粉是提高白光LED发光质量的关键。
在对于白光LED用荧光粉的研究方面，从绿粉与黄粉的制备到发光性能等均已达到成熟阶段，然而红粉的发光效率和稳定性则无法与其它粉相比。一直以来，白光LED用红色荧光粉多局限于碱土金属硫化物系列，该类荧光粉的物理化学性质极不稳定，且热稳定性差，光衰大，严重损害了白光LED产品的质量。因此，开发高稳定性、高色纯度并能被近紫外和蓝光有效激发的红色荧光材料显得十分重要。
近几年来，已陆续开发出许多LED用新型红色荧光粉，如：碱土金属多铝酸盐、硅酸盐、钛酸盐、锗酸盐、砷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等红色荧光粉；其中的钨酸盐体系红色荧光粉与其它体系相比显示了突出特点：(1)能够有效吸收400nm附近的激发光；(2)与常用的Y2O2S：Eu3+红色荧光粉相比，相对亮度较高，约为前者的1.5倍；(3)在空气中烧结即可，烧结温度(700℃～900℃)显著低于硅酸盐、铝酸盐体系(1200℃以上)；(4)性质稳定，绿色无毒，在紫外线辐射下不会产生硫化物等有毒气体；(5)其最强发射峰位于615nm附近，发光颜色纯正。
基于钨酸盐体系红色荧光粉有如上显著的特点，最近几年越来越受到人们的关注，成为当前LED用红色荧光粉研究的热点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法，能制备得出稳定性好、色纯度高及发光效率高的钨酸盐红色荧光粉体，非常适合应用于白光LED。
本发明所采用的技术方案是，基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、先分别称取硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O；然后将称取的五种盐分别溶于去离子水中配成五种盐溶液，最后将五种盐溶液混合在一起形成混合溶液；
步骤2、先称取柠檬酸加入步骤1得到的混合溶液中，经搅拌形成溶胶；然后将溶胶置于恒温水浴锅中加热形成湿凝胶；最后经烘干得到干凝胶；
步骤3、将经步骤2得到的干凝胶放入马弗炉中煅烧，制备得到钨酸盐NaGd1- xEuxMgWO6红色荧光粉。
本发明的特点还在于：
步骤1具体按照以下步骤实施：
步骤1.1、按摩尔比为nNaNO3：nMg(NO3)2·6H2O：nGd(NO3)3·6H2O：nEu(NO3)3·6H2O：n(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O＝1～1.2：1～1.2：0.95～0.8：0.05～0.2：0.17～0.2分别称取硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O；
步骤1.2、将步骤1.1中称取的硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O分别溶于去离子水中，分别形成摩尔体积比浓度为1mol/L的硝酸钠溶液、1mol/L的硝酸镁溶液、1mol/L的硝酸钆溶液、1mol/L的硝酸铕溶液、1mol/L钨酸铵溶液；
步骤1.3、将步骤1.2中形成的硝酸钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钆溶液、硝酸铕溶液及钨酸铵溶液混合在一起，经搅拌后，配制成混合溶液。
步骤1.1中硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O的摩尔比优选为nNaNO3：nMg(NO3)2·6H2O：nGd(NO3)3·6H2O：nEu(NO3)3·6H2O：n(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O＝1.1：1：0.85：0.15：0.17。
步骤2具体按照以下步骤实施：
步骤2.1、称取柠檬酸，柠檬酸与金属离子的摩尔比为n柠檬酸：n金属离子＝1～2：1；
步骤2.2、将步骤2.1中称取的柠檬酸加入步骤1配制的混合溶液，采用搅拌的方式使柠檬酸与混合溶液混合均匀，形成透明状的溶胶；
步骤2.3、将经步骤2.2得到的溶胶放置于80℃～100℃的恒温水浴锅中，利用磁力搅拌器对溶胶进行加热及搅拌，时间为10h～20h，形成湿凝胶；
步骤2.4、将经步骤2.3制得的湿凝胶放置烘箱中，于100℃～130℃条件下，进行老化、烘干处理，待10h～18h后，得到干凝胶。
步骤3具体按照以下步骤实施：
步骤3.1、将经步骤2得到的干凝胶放置于坩埚中；
步骤3.2、将步骤3.1中装有干凝胶的坩埚放入马弗炉中，于800℃～1000℃温度范围内进行煅烧处理，制备得到钨酸盐NaGd1-xEuxMgWO6红色荧光粉；
其中x＝0.05、0.10、0.15、0.20；x的优选值为0.15。
步骤3.2中的煅烧过程按照以下方法实施：
首先以2℃/min～5℃/min的速率升温至400℃～500℃，保温1h～3h；
再以2℃/min～5℃/min的速率升温至800℃～1000℃；
最后保温4h～6h后随炉冷却至室温。
本发明的有益效果是：
(1)在本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法中，溶胶-凝胶燃烧法是一种新型的化学合成方法，它兼顾溶胶-凝胶法和低温自燃烧法的优点，易于操控，既安全又迅速；此外，采用此方法制备出的钨酸盐红色荧光粉(NaGd1-xEuxMgWO6红色荧光粉)具有较好的微观形貌，即具有结晶状态好、粒度小及均匀的特点。
(2)利用本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法制得的是一种掺铕新型NaGd1-xEuxMgWO6红色荧光粉，该红色荧光粉具有钙钛矿结构，在这种结构中Eu3+离子所占的格位不具有反演对称性，根据跃迁选择定则，使得Eu3+离子在近紫外(393nm)和蓝光(466nm)激发下，发光光谱以616nm处的电偶极跃迁为主；另外通过调整稀土铕离子的掺杂量和工艺参数，可制备高纯、均匀掺杂、粒度可控的单分散球形粉体，使其具有高稳定性、高色纯度并能被近紫外和蓝光有效激发的红色荧光材料，能满足白光LED对红色荧光粉的要求，提高白光LED产品的发光效率及显色指数等主要指标，具有一定的经济和社会效益。
附图说明
图1是利用本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法制备得到的钨酸盐红色荧光粉的XRD图；
图2是利用本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法制备得到的钨酸盐红色荧光粉的SEM图；
图3是利用本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法制备得到的钨酸盐红色荧光粉的激发光谱图；
图4是利用本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法制备得到的钨酸盐红色荧光粉的发射光谱图；
图5是利用本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法制备得到的钨酸盐红色荧光粉的发光强度与柠檬酸用量关系图；
图6是利用本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法制备得到的钨酸盐红色荧光粉的发光强度与烧结温度关系图；
图7是利用本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法制备得到的钨酸盐红色荧光粉的发光强度与Eu3+浓度关系图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、先分别称取硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O；然后将称取的五种盐分别溶于去离子水中配成五种盐溶液，最后将五种盐溶液混合在一起形成混合溶液，具体按照以下步骤实施：
步骤1.1、按摩尔比为nNaNO3：nMg(NO3)2·6H2O：nGd(NO3)3·6H2O：nEu(NO3)3·6H2O：n(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O＝1～1.2：1～1.2：0.95～0.8：0.05～0.2：0.17～0.2分别称取硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O；
其中，硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O的摩尔比优选为nNaNO3：nMg(NO3)2·6H2O：nGd(NO3)3·6H2O：nEu(NO3)3·6H2O：n(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O＝1.1：1：0.85：0.15：0.17；
硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O分别溶于去离子水中，分别形成摩尔体积比浓度为1mol/L的硝酸钠溶液、1mol/L的硝酸镁溶液、1mol/L的硝酸钆溶液、1mol/L的硝酸铕溶液、1mol/L钨酸铵溶液；
步骤1.3、将步骤1.2中形成的硝酸钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钆溶液、硝酸铕溶液及钨酸铵溶液混合在一起，经搅拌后，配制成混合溶液。
步骤2、先称取柠檬酸加入步骤1得到的混合溶液中，经搅拌形成溶胶；然后将溶胶置于恒温水浴锅中加热形成湿凝胶；最后经烘干得到质地疏松的浅黄色的干凝胶，具体按照以下步骤实施：
步骤2.1、称取柠檬酸，柠檬酸与金属离子的摩尔比为n柠檬酸：n金属离子＝1～2：1；
步骤2.2、将步骤2.1中称取的柠檬酸加入步骤1配制的混合溶液，采用搅拌的方式使柠檬酸与混合溶液混合均匀，形成透明状的溶胶；
步骤2.3、将经步骤2.2得到的溶胶放置于80℃～100℃的恒温水浴锅中，利用磁力搅拌器对溶胶进行加热及搅拌，时间为10h～20h，形成湿凝胶；
步骤2.4、将经步骤2.3制得的湿凝胶放置烘箱中，于100℃～130℃条件下，进行老化、烘干处理，待10h～18h后，得到质地疏松的浅黄色的干凝胶。
步骤3、将经步骤2得到的干凝胶放入马弗炉中煅烧，制备得到钨酸盐NaGd1- xEuxMgWO6红色荧光粉，具体按照以下步骤实施：
步骤3.1、将经步骤2得到的干凝胶放置于坩埚中；
步骤3.2、将步骤3.1中装有干凝胶的坩埚放入马弗炉中，于800℃～1000℃温度范围内进行煅烧处理，制备得到钨酸盐NaGd1-xEuxMgWO6红色荧光粉；
其中x＝0.05、0.10、0.15、0.20；x的优选值为0.15。
在步骤3.2中，煅烧过程按照以下方式实施：
首先以2℃/min～5℃/min的速率升温至400℃～500℃，保温1h～3h；再以2℃/min～5℃/min的速率升温至800℃～1000℃；最后保温4h～6h后随炉冷却至室温。
其中，NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉的XRD图谱如图1所示，从图1中可以看出：NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉的X射线衍射峰和国际标准衍射卡片JCPDS 37-0243完全一致，没有其它任何杂质相的衍射峰，这说明所制备的NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉为单相钙钛矿结构，即Eu3+取代Gd3+并没有改变晶体结构，而是形成了完全固溶体。
NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉的SEM图如图2所示，由图2可见：制备得到的NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉，其粉体分散性较好，颗粒之间的分界线较明显，且粒径分布范围窄，平均粒径为1μm左右。
图3和图4分别为通过荧光分光光度计F-7100测量的NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉的激发光谱图和发射光谱图。从图3中可以看出：NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉在360nm～550nm存在一系列锐锋，属于Eu3+的4f-4f跃迁，主峰分别位于393nm(7F0→5L6)和466nm(7F0→5D2)，这与当前已普遍使用的近紫外LED芯片和蓝光LED芯片的发射光谱吻合，因而可用作近紫外和蓝光激发的三基色荧光粉组成型白光LED的红色荧光粉。从图4可以看出，NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉在393nm激发下的发射光谱主峰位于616nm，属于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。
在制备过程中发现，柠檬酸的用量不同，其制得的NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉的发射光谱图有所区别，如图5所示，虽然在393nm激发下的发射光谱主峰仍位于616nm，但柠檬酸与金属离子的比例为1:1.5时所得样品的发射强度最强。
在最后的煅烧过程中，不同煅烧温度对得到的NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉的发光强度具有影响，如图6所示NaGd0.85Eu0.15MgWO6的发光强度随着烧结温度的升高先增大后减小，其最佳烧结温度为950℃。
另外，分别对x＝0.05、0.1、0.15、0.20时得到的NaGd1-xEuxMgWO6荧光粉进行XRD分析，证实各产物均为目标产物。不同Eu掺杂量的NaGd1-xEuxMgWO6各样品的相对发光强度随着Eu3+的掺杂浓度的变化，如图7所示，不同Eu3+掺杂浓度的样品的发射光谱图相似，在近紫外光393nm激发下，发射峰主峰均位于616nm，属于5D0→7F2电偶极跃迁。但样品的发射强度随着Eu3+离子的掺杂浓度的增大，先增大后减，其最佳掺杂浓度为x＝0.15。
实施例1
按摩尔比为nNaNO3：nMg(NO3)2·6H2O：nGd(NO3)3·6H2O：nEu(NO3)3·6H2O：n(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O＝1.1：1：0.85：0.15：0.17分别称取硝酸钠、硝酸镁、硝酸钆、硝酸铕和钨酸氨；称取的硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O分别溶于去离子水中，分别形成摩尔体积比浓度为1mol/L的硝酸钠溶液、1mol/L的硝酸镁溶液、1mol/L的硝酸钆溶液、1mol/L的硝酸铕溶液、1mol/L钨酸铵溶液；将硝酸钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钆溶液、硝酸铕溶液及钨酸铵溶液混合在一起，经搅拌后，配制成混合溶液；
称取柠檬酸，柠檬酸与金属离子的摩尔比为n柠檬酸：n金属离子＝1.5：1；将柠檬酸加入混合溶液，采用搅拌的方式使柠檬酸与混合溶液混合均匀，形成透明溶胶；将得到的溶胶放置于80℃的恒温水浴锅中，利用磁力搅拌器对溶胶进行加热及搅拌，时间为20h，形成湿凝胶；将制得的湿凝胶放置烘箱中，于130℃，进行老化、烘干处理，待10h后，得到质地疏松的浅黄色的干凝胶；
将干凝胶置于坩埚内，将装有干凝胶的坩埚放入马弗炉中，在空气气氛下，开始进行煅烧，首先以2℃/min的速率升温至500℃，保温2h；再以2℃/min的速率升温至900℃；最后保温4h后随炉冷却至室温；制备得到NaGd0.85Eu0.15MgWO6红色荧光粉。
实施例2
按摩尔比为nNaNO3：nMg(NO3)2·6H2O：nGd(NO3)3·6H2O：nEu(NO3)3·6H2O：n(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O＝1.2：1.2：0.8：0.2：0.2分别称取硝酸钠、硝酸镁、硝酸钆、硝酸铕和钨酸氨；称取的硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O分别溶于去离子水中，分别形成摩尔体积比浓度为1mol/L的硝酸钠溶液、1mol/L的硝酸镁溶液、1mol/L的硝酸钆溶液、1mol/L的硝酸铕溶液、1mol/L钨酸铵溶液；将硝酸钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钆溶液、硝酸铕溶液及钨酸铵溶液混合在一起，经搅拌后，配制成混合溶液；
称取柠檬酸，柠檬酸与金属离子的摩尔比为n柠檬酸：n金属离子＝2:1；将柠檬酸加入混合溶液，采用搅拌的方式使柠檬酸与混合溶液混合均匀，形成透明溶胶；将得到的溶胶放置于85℃的恒温水浴锅中，利用磁力搅拌器对溶胶进行加热及搅拌，时间为15h，形成湿凝胶；将制得的的湿凝胶放置烘箱中，于120℃，进行老化、烘干处理，待12h后，得到质地疏松的浅黄色的干凝胶；
将干凝胶置于坩埚内，将装有干凝胶的坩埚放入马弗炉中，在空气气氛下，开始进行煅烧，首先以3℃/min的速率升温至450℃，保温3h；再以3℃/min的速率升温至1000℃；最后保温5h后随炉冷却至室温；制备得到NaGd0.8Eu0.2MgWO6红色荧光粉。
实施例3
按摩尔比为nNaNO3：nMg(NO3)2·6H2O：nGd(NO3)3·6H2O：nEu(NO3)3·6H2O：n(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O＝1：1：0.9：0.1：0.18分别称取硝酸钠、硝酸镁、硝酸钆、硝酸铕和钨酸氨；称取的硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O分别溶于去离子水中，分别形成摩尔体积比浓度为1mol/L的硝酸钠溶液、1mol/L的硝酸镁溶液、1mol/L的硝酸钆溶液、1mol/L的硝酸铕溶液、1mol/L钨酸铵溶液；将硝酸钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钆溶液、硝酸铕溶液及钨酸铵溶液混合在一起，经搅拌后，配制成混合溶液；
称取柠檬酸，柠檬酸与金属离子的摩尔比为n柠檬酸：n金属离子＝1.2：1；将柠檬酸加入混合溶液，采用搅拌的方式使柠檬酸与混合溶液混合均匀，形成透明溶胶；将得到的溶胶放置于90℃的恒温水浴锅中，利用磁力搅拌器对溶胶进行加热及搅拌，时间为15h，形成湿凝胶；将制得的的湿凝胶放置烘箱中，于110℃，进行老化、烘干处理，待16h后，得到质地疏松的浅黄色的干凝胶；
将干凝胶置于坩埚内，将装有干凝胶的坩埚放入马弗炉中，在空气气氛下，开始进行煅烧，首先以4℃/min的速率升温至400℃，保温1h；再以4℃/min的速率升温至950℃；最后保温4.5h后随炉冷却至室温；制备得NaGd0.9Eu0.1MgWO6红色荧光粉。
实施例4
按摩尔比为nNaNO3：nMg(NO3)2·6H2O：nGd(NO3)3·6H2O：nEu(NO3)3·6H2O：n(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O＝1.2：1：0.95：0.05：0.17分别称取硝酸钠、硝酸镁、硝酸钆、硝酸铕和钨酸氨；称取的硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O分别溶于去离子水中，分别形成摩尔体积比浓度为1mol/L的硝酸钠溶液、1mol/L的硝酸镁溶液、1mol/L的硝酸钆溶液、1mol/L的硝酸铕溶液、1mol/L钨酸铵溶液；将硝酸钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钆溶液、硝酸铕溶液及钨酸铵溶液混合在一起，经搅拌后，配制成混合溶液；
称取柠檬酸，柠檬酸与金属离子的摩尔比为n柠檬酸：n金属离子＝1.5：1；将柠檬酸加入混合溶液，采用搅拌的方式使柠檬酸与混合溶液混合均匀，形成透明溶胶；将得到的溶胶放置于100℃的恒温水浴锅中，利用磁力搅拌器对溶胶进行加热及搅拌，时间为16h，形成湿凝胶；将制得的的湿凝胶放置烘箱中，于130℃，进行老化、烘干处理，待18h后，得到质地疏松的浅黄色的干凝胶；
将干凝胶置于坩埚内，将装有干凝胶的坩埚放入马弗炉中，在空气气氛下，开始进行煅烧，首先以5℃/min的速率升温至500℃，保温2h；再以5℃/min的速率升温至900℃；最后保温5h后随炉冷却至室温；制备得到NaGd0.95Eu0.05MgWO6红色荧光粉。
本发明基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法，能制备得出稳定性好、色纯度高及发光效率高的钨酸盐红色荧光材料，非常适合应用于白光LED。

Claims (1)

1.基于溶胶-凝胶燃烧法制备钨酸盐红色荧光粉的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1、先分别称取硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O；然后将称取的五种盐分别溶于去离子水中配成五种盐溶液，最后将五种盐溶液混合在一起形成混合溶液，具体按照以下步骤实施：
步骤1.1、按摩尔比为nNaNO3：nMg(NO3)2·6H2O：nGd(NO3)3·6H2O：nEu(NO3)3·6H2O：n(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O＝1.1：1：0.85：0.15：0.17分别称取硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O；
步骤1.2、将步骤1.1中称取的硝酸钠NaNO3、硝酸镁Mg(NO3)2·6H2O、硝酸钆Gd(NO3)3·6H2O、硝酸铕Eu(NO3)3·6H2O及钨酸铵(NH4)5H5[H2(WO4)6]·H2O分别溶于去离子水中，分别形成摩尔体积比浓度为1mol/L的硝酸钠溶液、1mol/L的硝酸镁溶液、1mol/L的硝酸钆溶液、1mol/L的硝酸铕溶液、1mol/L钨酸铵溶液；
步骤1.3、将步骤1.2中形成的硝酸钠溶液、硝酸镁溶液、硝酸钆溶液、硝酸铕溶液及钨酸铵溶液混合在一起，经搅拌后，配制成混合溶液；
步骤2、先称取柠檬酸加入步骤1得到的混合溶液中，经搅拌形成溶胶；然后将溶胶置于恒温水浴锅中加热形成湿凝胶；最后经烘干得到干凝胶，具体按照以下步骤实施：
步骤2.1、称取柠檬酸，柠檬酸与金属离子的摩尔比为n柠檬酸：n金属离子＝1.5：1；
步骤2.2、将步骤2.1中称取的柠檬酸加入步骤1配制的混合溶液，采用搅拌的方式使柠檬酸与混合溶液混合均匀，形成透明状的溶胶；
步骤2.3、将经步骤2.2得到的溶胶放置于80℃～100℃的恒温水浴锅中，利用磁力搅拌器对溶胶进行加热及搅拌，时间为10h～20h，形成湿凝胶；
步骤2.4、将经步骤2.3制得的湿凝胶放置烘箱中，于100℃～130℃条件下，进行老化、烘干处理，待10h～18h后，得到干凝胶；
步骤3、将经步骤2得到的干凝胶放入马弗炉中煅烧，制备得到钨酸盐NaGd1-xEuxMgWO6红色荧光粉，具体按照以下步骤实施：
步骤3.1、将经步骤2得到的干凝胶放置于坩埚中；
步骤3.2、将步骤3.1中装有干凝胶的坩埚放入马弗炉中，于800℃～1000℃温度范围内进行煅烧处理，制备得到钨酸盐NaGd1-xEuxMgWO6红色荧光粉；
所述步骤3.2中制备的得到的钨酸盐NaGd1-xEuxMgWO6红色荧光粉，其x＝0.15；
所述步骤3.2中的煅烧过程按照以下方法实施：
首先以2℃/min～5℃/min的速率升温至400℃～500℃，保温1h～3h；
再以2℃/min～5℃/min的速率升温至800℃～1000℃；
最后保温4h～6h后随炉冷却至室温。
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