CN110003901B - 一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用 - Google Patents
一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110003901B CN110003901B CN201910333136.7A CN201910333136A CN110003901B CN 110003901 B CN110003901 B CN 110003901B CN 201910333136 A CN201910333136 A CN 201910333136A CN 110003901 B CN110003901 B CN 110003901B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ion
- fluorescent powder
- light
- red fluorescent
- compound
- 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
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 239000010955 niobium Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 97
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 46
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 32
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 29
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 24
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 15
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 8
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical compound [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- -1 europium ion Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N lithium oxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001460 tantalum ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910001940 europium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N europium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Eu+3].[Eu+3] AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RSEIMSPAXMNYFJ-UHFFFAOYSA-N europium(III) oxide Inorganic materials O=[Eu]O[Eu]=O RSEIMSPAXMNYFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910001947 lithium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 12
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000001748 luminescence spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000005090 crystal field Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002284 excitation--emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940008718 metallic mercury Drugs 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012856 weighed raw material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
- C09K11/7729—Chalcogenides
- C09K11/7731—Chalcogenides with alkaline earth metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用，化学表达式为LiCa2‑2xEu2xNb2‑2xTi2xTaO10，x是Eu3+和Ti4+分别掺杂取代Ca2+和Nb5+的摩尔数，0.003≤x≤0.25。本发明荧光粉在近紫外和蓝光波长区域有着较强的激发效率，在200～500nm光的激发下发出主峰在615nm的红光，且发光寿命均在1.0毫秒以上，满足发光照明和显示的需要且不出现余辉，其在近紫外光或蓝光半导体芯片发光器件领域具有广泛的应用前景；另外本发明提供的荧光粉的制备方法为固相反应合成法，合成步骤简单，实用性强。
Description
技术领域
本发明属于无机荧光材料技术领域，具体涉及一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用。
背景技术
在人类社会的发展过程中，照明和显示一直是科学研究的重要课题之一。在近代，人类的照明大多是使用以金属汞Hg在高电压下放电，从而激活荧光粉带来发光的方法实现各种照明。但是该方法具有很明显的劣势，例如，发光效率低下造成能源的损耗，制备及照明设备报废过程都存在对人类极大的污染等等。
照明的绿色革命是基于半导体二极管制备的荧光转换型白光 LED器件照明。和传统的基于Hg的照明相比，基于半导体的LED照明有非常大的优势，例如，光色柔和，使用寿命长，LED照明能够无故障工作50000小时以上，寿命是白炽灯的上百倍；LED省电，LED 的电能消耗仅为白炽灯的1/10；使用电压范围宽，亮度也远远超过白炽灯；LED照明光线集中，可以重点突出或强调某物件或空间；LED 照明变化多，可利用小灯泡做出不同的投射效果，等等。伴随着半导体LED照明的发展，近年来荧光粉的研究也得到极其广泛关注。对于一个理想的LED照明用荧光粉，不仅要求具有高亮度，还要有低色温、高显色指数、低眩光等光学品质。目前的LED照明设备，多是基于蓝色LED芯片配合黄色荧光粉制备得到的，其明显的缺点是色温不足，显示明显的冷色调。目前广泛应用的稀土三基色荧光粉具有很大的优势，例如，发光谱带狭窄，发光能量更为集中，且在短波紫外线激发下稳定性高，高温特性好，更适用于高负载细管荧光灯和各种单端紧凑型荧光灯。
在三基色荧光粉中，红色荧光粉的使用可以显著提高照明设备的显色指数，同时也可以降低色温，因此其研究和开发受到越来越多的关注。其中Eu3+离子激活的红色荧光粉是最重要的候选者，Eu3+离子的特征发射来源于5D0,1,2,3 -7FJ(J＝4,...,0)的跃迁，其发光结构对晶体场非常敏感，可以通过结构的调控，得到不同的发光特征，实现红发光的调控，这就为寻找合适的、能够容纳Eu3+离子的基质晶格，从而设计出优秀的红色荧光粉提供了可能。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉，本发明荧光粉在近紫外和蓝光波长区域有着较强的激发效率，在200～500nm光的激发下发出主峰在615nm的红光，且发光寿命均在1.0毫秒以上，满足发光照明和显示的需要且不出现余辉，适宜制备近紫外LED二极管芯片配合制备的白光LED照明设备。另外本发明提供的荧光粉的制备方法为固相反应合成法，合成步骤简单，实用性强。
为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉，化学表达式为 LiCa2-2xEu2xNb2-2xTi2xTaO10，x是铕离子Eu3+和钛离子Ti4+分别掺杂取代二价钙离子Ca2+和五价铌离子Nb5+的摩尔数，x取值范围为 0.003≤x≤0.25。
为了便于该荧光粉的制备和实施，现提出一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉的制备方法，制备上述Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉，包括如下步骤：
S1：称量，按照化学表达式LiCa2-2xEu2xNb2-2xTi2xTaO10中各元素的化学计量比称取原料：含有锂离子Li+的化合物、含有钙离子Ca2+的化合物、含有铕离子Eu3+的化合物、含有铌离子Nb5+的化合物，含有钛离子Ti4+的化合物、含有钽离子Ta5+的化合物，0.003≤x≤0.25；
S2：预煅烧，将步骤S1称量的原料进行研磨，得原料混合物粉体，将原料混合物粉体挤压成块状，并置于空气气氛中预煅烧，预煅烧温度为800～1000℃，预煅烧时间为1～10小时，得预煅烧产物；
S3：二次煅烧，将步骤S2中的预煅烧产物自然冷却并研磨，得预煅烧产物粉体，将预煅烧产物粉体挤压成块，并置于空气气氛中二次煅烧，二次煅烧温度为1000～1250℃，二次煅烧时间为1～10小时，得二次煅烧产物；
S4：后处理，将步骤S3中的二次煅烧产物自然冷却并研磨，得 Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉产品。
进一步优选的技术方案还有，所述含有锂离子Li+的化合物为氧化锂Li2O或碳酸锂Li2CO3中的一种；所述含有钙离子Ca2+的化合物为碳酸钙CaCO3或Ca(NO3)2中的一种；所述含有铕离子Eu3+的化合物为氧化铕Eu2O3；所述含有铌离子Nb5+的化合物为氧化铌Nb2O5；所述含有钛离子Ti4+的化合物为氧化钛TiO2；所述含有钽离子Ta5+的化合物为 Ta2O5。
进一步优选的技术方案还有，所述步骤S2的预煅烧温度为830～ 880℃，预煅烧时间为2～5h，步骤S3的二次煅烧温度为1100～1200℃，二次煅烧时间为3～6h。
为了便于该荧光粉的应用实施和推广，现提出一种所述的Eu3+和 Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉的应用，将所述荧光粉用于制备以近紫外光或蓝光半导体芯片为激发光源的LED照明或显示器件。
进一步优选的技术方案还有，将所述荧光粉用于制备以近紫外光或蓝光半导体芯片为激发光源的发光二极管、三基色荧光灯或场发射显示器。
本发明的优点和有益效果在于：
1、与现有市售的红色荧光粉相比，例如Y2O3:Eu3+，Y2O2S:Eu3+，本发明荧光粉在近紫外和蓝光波长区域有着较强的激发效率，在200～500nm光的激发下发出主峰在615nm的红光，且发光寿命均在 1.0毫秒以上，满足发光照明和显示的需要且不出现余辉，适宜制备近紫外LED二极管芯片配合制备的白光LED照明设备。
2、本发明荧光粉的基质是LiCa2-2xEu2xNb2-2xTi2xTaO10，其晶格最大特点是：骨架由多种离子多面体组成(Nb，Ta，Ti)，晶格具有很高的强度，因此本发明荧光粉具有非常优秀的热稳定性。钙离子Ca2+填充在本发明荧光粉的晶格骨架中，Eu3+离子的取代可以使得晶格得到扰动，从而Eu3+离子的禁戒跃迁被打破，可以实现Eu3+有效发光，因此该荧光粉发光效率高，其在近紫外光或蓝光半导体芯片发光器件领域具有广泛的应用前景。
3、在荧光粉的基质晶格中钙离子Ca2+充填在刚性强度较高的骨架中，而掺杂的Eu3 +离子对荧光粉的基质晶格位置具有充分的扰动作用，从而时Eu3+离子的禁戒跃迁被彻底打破，实现Eu3+离子的有效红色发光。
4、与Eu3+离子共同掺杂的Ti4+离子不但起到弥补由于Eu3+离子的掺杂引起的电荷不平衡，而且还提高了荧光粉的洁净度和红色发光的强度。
附图说明
图1是按照实施例1技术方案制备的荧光粉的X射线粉末衍射图谱；
图2是按照实施例1技术方案制备的荧光粉的SEM图；
图3是按照实施例1技术方案制备的荧光粉在监测发射光615nm 下得到的激发光谱；
图4按照实施例1技术方案制备的荧光粉在波长465nm近紫外光激发下得到的发光光谱；
图5是按照实施例1技术方案制备的荧光粉在615nm检测波长下的发光衰减曲线；
图6是按照实施例4技术方案制备的荧光粉在615nm检测波长下的发光衰减曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
制备LiCa1.6Eu0.4Nb1.6Ti0.4TaO10，包括如下步骤：
S1：称量，按照化学表达式LiCa1.6Eu0.4Nb1.6Ti0.4TaO10(x＝0.2) 中各元素的化学计量比称取原料：Li2O:1.35克；CaCO3：14.4克；Eu2O3： 6.336克，Nb2O5：19.1374克；Ta2O5：19.89克，TiO2：2.88克；
S2：预煅烧，将步骤S1称量的原料放入玛瑙研钵进行研磨，得原料混合物粉体，将原料混合物粉体挤压成块状，并置于空气气氛中预煅烧，预煅烧温度为850℃，预煅烧时间为4小时，得预煅烧产物；
S3：二次煅烧，将步骤S2中的预煅烧产物自然冷后，放入玛瑙研钵进行再次研磨，得预煅烧产物粉体，将预煅烧产物粉体挤压成块，并置于空气气氛中二次煅烧，二次煅烧温度为1150℃，二次煅烧时间为5小时，得二次煅烧产物；
S4：后处理，将步骤S3中的二次煅烧产物自然冷却并研磨，得 Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉产品。
参见附图1，按照实施例1技术方案制备的荧光粉的X射线粉末衍射图谱，XRD测试结果表明，所制备的材料为单相；
参见附图2，按照实施例1技术方案制备的荧光粉的SEM图，SEM 测试结果表明结晶性能良好；
参见附图3，按照实施例1技术方案制备样品在监测发射光615nm 下得到的激发光谱，可以看出，其红色发光的激发来源主要在波长范围200～500nm间的近紫外至蓝光区域，可以很好地匹配近紫外至蓝光LED芯片发射；
参见附图4，按照实施例1技术方案制备的荧光粉在波长465nm近紫外光激发下得到的发光光谱，主要的中心发光波长为615nm的红色发光；
参见附图5，按照实施例1技术方案制备荧光粉在615nm检测波长下的发光衰减曲线，发光寿命是1.23毫秒，可以满足发光照明和显示的需要且不出现余辉。
实施例2
制备LiCa1.994Eu0.006Nb1.994Ti0.006TaO10，包括如下步骤：
S1：称量，按照化学表达式LiCa1.994Eu0.006Nb1.994Ti0.006TaO10 (x＝0.003)中各元素的化学计量比称取原料：Li2CO3:1.85克； Ca(NO3)2：16.35克；Eu2O3：0.0528克，Nb2O5：13.25克；Ta2O5：11.05 克，TiO2：0.024克；
S2：预煅烧，将步骤S1称量的原料放入玛瑙研钵进行研磨，得原料混合物粉体，将原料混合物粉体挤压成块状，并置于空气气氛中预煅烧，预煅烧温度为800℃，预煅烧时间为10小时，得预煅烧产物；
S3：二次煅烧，将步骤S2中的预煅烧产物自然冷后，放入玛瑙研钵进行再次研磨，得预煅烧产物粉体，将预煅烧产物粉体挤压成块，并置于空气气氛中二次煅烧，二次煅烧温度为1250℃，二次煅烧时间为1小时，得二次煅烧产物；
S4：后处理，将步骤S3中的二次煅烧产物自然冷却并研磨，得 Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉产品。
测试结果表明：实施例2制备的荧光粉产品的主要结构、激发光谱、发光光谱及其发光寿命均与实施例1制备的荧光粉相似。
实施例3
制备LiCa1.5Eu0.5Nb1.5Ti0.5TaO10，包括如下步骤：
S1：称量，按照化学表达式LiCa1.5Eu0.5Nb1.5Ti0.5TaO10(x＝0.25) 中各元素的化学计量比称取原料：Li2CO3:1.48克；CaCO3：6克；Eu2O3： 3.52克，Nb2O5：7.974克；Ta2O5：8.84克，TiO2：1.6克；
S2：预煅烧，将步骤S1称量的原料放入玛瑙研钵进行研磨，得原料混合物粉体，将原料混合物粉体挤压成块状，并置于空气气氛中预煅烧，预煅烧温度为1000℃，预煅烧时间为1小时，得预煅烧产物；
S3：二次煅烧，将步骤S2中的预煅烧产物自然冷后，放入玛瑙研钵进行再次研磨，得预煅烧产物粉体，将预煅烧产物粉体挤压成块，并置于空气气氛中二次煅烧，二次煅烧温度为1000℃，二次煅烧时间为10小时，得二次煅烧产物；
S4：后处理，将步骤S3中的二次煅烧产物自然冷却并研磨，得 Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉产品。
测试结果表明：实施例3制备的荧光粉产品的主要结构、激发光谱、发光光谱及其发光寿命均与实施例1制备的荧光粉相似。
实施例4
制备LiCa1.8Eu0.2Nb1.8Ti0.2TaO10，包括如下步骤：
S1：称量，按照化学表达式LiCa1.8Eu0.2Nb1.8Ti0.2TaO10(x＝0.1)中各元素的化学计量比称取原料：Li2CO3:1.85克；CaCO3：9克；Eu2O3： 1.76克，Nb2O5：11.96克；Ta2O5：11.05克，TiO2：0.8克；
S2：预煅烧，将步骤S1称量的原料放入玛瑙研钵进行研磨，得原料混合物粉体，将原料混合物粉体挤压成块状，并置于空气气氛中预煅烧，预煅烧温度为880℃，预煅烧时间为2小时，得预煅烧产物；
S3：二次煅烧，将步骤S2中的预煅烧产物自然冷后，放入玛瑙研钵进行再次研磨，得预煅烧产物粉体，将预煅烧产物粉体挤压成块，并置于空气气氛中二次煅烧，二次煅烧温度为1200℃，二次煅烧时间为3小时，得二次煅烧产物；
S4：后处理，将步骤S3中的二次煅烧产物自然冷却并研磨，得 Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉产品。
测试结果表明：实施例4制备的荧光粉产品的主要结构、激发光谱、发光光谱及其发光寿命均与实施例1制备的荧光粉相似。
参见附图6，按照实施例4技术方案制备的荧光粉在615nm检测波长下的发光衰减曲线，发光寿命是1.05毫秒，可以满足发光照明和显示的需要且不出现余辉。
实施例5
制备LiCa1.7Eu0.3Nb1.7Ti0.3TaO10，包括如下步骤：
S1：称量，按照化学表达式LiCa1.7Eu0.3Nb1.7Ti0.3TaO10(x＝0.15) 中各元素的化学计量比称取原料：Li2CO3:1.48克；CaCO3：6.8克； Eu2O3：2.112克，Nb2O5：9.037克；Ta2O5：8.84克，TiO2：0.96克；
S2：预煅烧，将步骤S1称量的原料放入玛瑙研钵进行研磨，得原料混合物粉体，将原料混合物粉体挤压成块状，并置于空气气氛中预煅烧，预煅烧温度为830℃，预煅烧时间为5小时，得预煅烧产物；
S3：二次煅烧，将步骤S2中的预煅烧产物自然冷后，放入玛瑙研钵进行再次研磨，得预煅烧产物粉体，将预煅烧产物粉体挤压成块，并置于空气气氛中二次煅烧，二次煅烧温度为1150℃，二次煅烧时间为4小时，得二次煅烧产物；
S4：后处理，将步骤S3中的二次煅烧产物自然冷却并研磨，得 Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉产品。
测试结果表明：实施例5制备的荧光粉产品的主要结构、激发光谱、发光光谱及其发光寿命均与实施例1制备的荧光粉相似。
实施例6
制备LiCa1.64Eu0.36Nb1.64Ti0.36TaO10，包括如下步骤：
S1：称量，按照化学表达式LiCa1.7Eu0.3Nb1.7Ti0.3TaO10(x＝0.18) 中各元素的化学计量比称取原料：Li2CO3:1.48克；CaCO3：6.56克； Eu2O3：2.53克，Nb2O5：8.71克；Ta2O5：8.84克，TiO2：0.576克；
S2：预煅烧，将步骤S1称量的原料放入玛瑙研钵进行研磨，得原料混合物粉体，将原料混合物粉体挤压成块状，并置于空气气氛中预煅烧，预煅烧温度为850℃，预煅烧时间为6小时，得预煅烧产物；
S3：二次煅烧，将步骤S2中的预煅烧产物自然冷后，放入玛瑙研钵进行再次研磨，得预煅烧产物粉体，将预煅烧产物粉体挤压成块，并置于空气气氛中二次煅烧，二次煅烧温度为1100℃，二次煅烧时间为6小时，得二次煅烧产物；
S4：后处理，将步骤S3中的二次煅烧产物自然冷却并研磨，得 Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉产品。
测试结果表明：实施例6制备的荧光粉产品的主要结构、激发光谱、发光光谱及其发光寿命均与实施例1制备的荧光粉相似。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉，其特征在于，化学表达式为LiCa2-2xEu2xNb2-2xTi2xTaO10，x是铕离子Eu3+和钛离子Ti4+分别掺杂取代二价钙离子Ca2+和五价铌离子Nb5+的摩尔数，x取值范围为0.003≤x≤0.25。
2.一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1所述的Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉，包括如下步骤：
S1：称量，按照化学表达式LiCa2-2xEu2xNb2-2xTi2xTaO10中各元素的化学计量比称取原料：含有锂离子Li+的化合物、含有钙离子Ca2+的化合物、含有铕离子Eu3+的化合物、含有铌离子Nb5+的化合物，含有钛离子Ti4+的化合物、含有钽离子Ta5+的化合物，0.003≤x≤0.25；
S2：预煅烧，将步骤S1称量的原料进行研磨，得原料混合物粉体，将原料混合物粉体挤压成块状，并置于空气气氛中预煅烧，预煅烧温度为800～1000℃，预煅烧时间为1～10小时，得预煅烧产物；
S3：二次煅烧，将步骤S2中的预煅烧产物自然冷却并研磨，得预煅烧产物粉体，将预煅烧产物粉体挤压成块，并置于空气气氛中二次煅烧，二次煅烧温度为1000～1250℃，二次煅烧时间为1～10小时，得二次煅烧产物；
S4：后处理，将步骤S3中的二次煅烧产物自然冷却并研磨，得Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉产品。
3.如权利要求2所述的Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉的制备方法，其特征在于，所述含有锂离子Li+的化合物为氧化锂Li2O或碳酸锂Li2CO3中的一种；所述含有钙离子Ca2+的化合物为碳酸钙CaCO3或Ca(NO3)2中的一种；所述含有铕离子Eu3+的化合物为氧化铕Eu2O3；所述含有铌离子Nb5+的化合物为氧化铌Nb2O5；所述含有钛离子Ti4+的化合物为氧化钛TiO2；所述含有钽离子Ta5+的化合物为Ta2O5。
4.如权利要求2所述的Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉的制备方法，其特征在于，所述步骤S2的预煅烧温度为830～880℃，预煅烧时间为2～5h，步骤S3的二次煅烧温度为1100～1200℃，二次煅烧时间为3～6h。
5.一种如权利要求1所述的Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉的应用，其特征在于，用于制备以近紫外光或蓝光半导体芯片为激发光源的LED照明或显示器件。
6.如权利要求5所述的Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉的应用，其特征在于，用于制备以近紫外光或蓝光半导体芯片为激发光源的发光二极管、三基色荧光灯或场发射显示器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910333136.7A CN110003901B (zh) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | 一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910333136.7A CN110003901B (zh) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | 一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110003901A CN110003901A (zh) | 2019-07-12 |
| CN110003901B true CN110003901B (zh) | 2021-03-19 |
Family
ID=67173813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910333136.7A Active CN110003901B (zh) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | 一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110003901B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114292647B (zh) * | 2021-12-07 | 2022-11-18 | 华南理工大学 | 一种Eu2+掺杂的钽酸盐红色荧光粉及其制备方法 |
| CN115449370B (zh) * | 2022-09-05 | 2023-08-04 | 江苏迪飞达电子有限公司 | 一种以铕离子为激活剂的红发光荧光粉及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102241978B (zh) * | 2010-05-11 | 2013-09-11 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种稀土钛钽酸盐基发光材料及其制备方法 |
| CN101974331B (zh) * | 2010-10-19 | 2013-05-01 | 同济大学 | 一种蓝光激发的红色荧光材料及制备方法 |
| KR101479161B1 (ko) * | 2013-08-16 | 2015-01-05 | 송상훈 | 전기화학적 인터컬레이션 방법으로 제조된 층상 페로브스카이트 물질 및 그 제조방법 |
| CN103773367B (zh) * | 2014-01-09 | 2015-06-03 | 延边大学 | 用于白光led的荧光材料及制备方法 |
-
2019
- 2019-04-24 CN CN201910333136.7A patent/CN110003901B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110003901A (zh) | 2019-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105694886B (zh) | 一种Eu2+掺杂的氟酸盐基发光材料的制备方法和应用 | |
| CN113249125B (zh) | Ce3+掺杂的硅酸盐基绿色荧光粉及其制备方法和应用 | |
| CN103627392A (zh) | 一种锑酸盐基红色荧光粉及其制备方法和应用 | |
| CN110003901B (zh) | 一种Eu3+和Ti4+离子共掺杂的铌钽酸盐红色荧光粉、制备方法及其应用 | |
| CN109957403B (zh) | 一种Eu3+激活氟硼酸锶钡红色荧光粉及其制备与应用 | |
| CN106544022A (zh) | 一种Eu3+掺杂的钽酸盐红色荧光粉、制备方法及用途 | |
| JP2005179498A (ja) | 赤色蛍光体材料、赤色蛍光体材料を用いた白色発光ダイオードおよび白色発光ダイオードを用いた照明機器 | |
| CN107629794B (zh) | 一种铕离子Eu3+激活的铋基发光材料、制备方法及应用 | |
| CN105368450A (zh) | 一种双钙钛矿钨酸盐白光荧光粉及其制备方法 | |
| CN102373062B (zh) | 一种适于白光led应用的氟硅酸盐红色荧光粉及其制备方法 | |
| CN109957402B (zh) | 一种三价铕离子激活的红发光荧光粉及其制备和应用 | |
| CN115287066B (zh) | 一种Eu2+激活的含卤素硼酸盐青光荧光粉及其制备方法和应用 | |
| CN103396800A (zh) | 一种硼铝酸盐基蓝色荧光粉、制备方法及应用 | |
| CN110184055B (zh) | 一种Eu3+激活的铌钽酸盐红发光荧光粉及其制备与应用 | |
| CN110129047B (zh) | 一种Tb3+激活的铌钽酸盐绿发光荧光粉及其制备与应用 | |
| CN111138191B (zh) | 一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光陶瓷及其合成方法与应用 | |
| CN110079316B (zh) | 一种Eu3+掺杂的氟铌钽酸盐荧光粉及其合成与应用 | |
| CN109971475B (zh) | 一种铕离子Eu3+激活的铌铟酸钙红发光荧光粉、制备方法及其应用 | |
| CN105524615A (zh) | 一种白光led用铌酸盐红色荧光粉及其制备方法 | |
| CN110129048B (zh) | 一种Mn2+激活的铌钽酸盐黄发光荧光粉及其制备与应用 | |
| CN108913141B (zh) | Eu3+离子激活的荧光材料及其制备和应用 | |
| CN112300799B (zh) | 一种氮氧化物荧光粉及含该荧光粉的发光装置 | |
| CN111139073B (zh) | 一种Eu3+离子激活的钽酸盐荧光粉及其合成方法与应用 | |
| CN116023934B (zh) | 一种植物补光用蓝色荧光粉及其制备方法 | |
| CN111088048B (zh) | 一种Eu3+掺杂的氟钽酸盐荧光陶瓷及其合成方法与应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |