RU2673287C2 - Germanate of rare-earth elements in nanoamorphous state - Google Patents
Germanate of rare-earth elements in nanoamorphous state Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673287C2 RU2673287C2 RU2016149890A RU2016149890A RU2673287C2 RU 2673287 C2 RU2673287 C2 RU 2673287C2 RU 2016149890 A RU2016149890 A RU 2016149890A RU 2016149890 A RU2016149890 A RU 2016149890A RU 2673287 C2 RU2673287 C2 RU 2673287C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- white
- phosphor
- germanate
- composition
- nano
- Prior art date
Links
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 abstract description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 abstract 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000001748 luminescence spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 4
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002524 electron diffraction data Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- -1 Eu 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000002003 electron diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N vanadate(3-) Chemical compound [O-][V]([O-])([O-])=O LSGOVYNHVSXFFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F17/00—Compounds of rare earth metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- 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
- C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
- C09K11/7793—Germanates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к люминофорам белого свечения, используемым для визуализации света ультрафиолетового диапазона, рентгеновского и электронного излучения в системах WLED и оптических дисплеях. The invention relates to white phosphors used to visualize ultraviolet light, X-ray and electron radiation in WLED systems and optical displays.
Известен люминофор белого свечения Sr0.8Ca1.2Y7.2(SiO4)6O2: 0.2Dy3+, 0.6Bi3+ (Qisheng Sun, Xuemin Li, Yide Du, Bo Zhao, Hua Li, Yan Huang, Zhipeng Ci, Jiachi Zhang, Ji Ma, and Yuhua Wang. Luminescence Mechanism and Thermal Stabilities of a White Silicate Phosphor for Multifunctional Applications. J. of the American Ceramic Society, 2016, October, p. 1-9). The white phosphor known is Sr 0.8 Ca 1.2 Y 7.2 (SiO 4 ) 6 O 2 : 0.2Dy 3+ , 0.6Bi 3+ (Qisheng Sun, Xuemin Li, Yide Du, Bo Zhao, Hua Li, Yan Huang, Zhipeng Ci, Jiachi Zhang, Ji Ma, and Yuhua Wang. Luminescence Mechanism and Thermal Stabilities of a White Silicate Phosphor for Multifunctional Applications. J. of the American Ceramic Society, 2016, October, p. 1-9).
Недостатком известного люминофора является отклонение цвета свечения от чисто белого в желто-зеленую область (цветовые координаты 0.3828;0.3999). Известен люминофор белого свечения на основе двойного ванадата цезия и цинка, имеющий состав, масс.%: CsZnVO4 99.94-99.98; Sm2O3 0.03-0.01; СеO2 0.03-0.01. Известный люминофор обеспечивает белый цвет свечения с цветовыми координатами (0.32; 0.34) (патент Ru 2526078; МПК C09K 11/55,82; 2014 г.). A disadvantage of the known phosphor is the deviation of the color of the glow from pure white to a yellow-green region (color coordinates 0.3828; 0.3999). Known white phosphor based on a double vanadate of cesium and zinc, having a composition, wt.%: CsZnVO 4 99.94-99.98; Sm 2 O 3 0.03-0.01; CeO 2 0.03-0.01. The well-known phosphor provides a white glow with color coordinates (0.32; 0.34) (patent RU 2526078; IPC C09K 11 / 55.82; 2014).
Недостатком известного люминофора являются его невысокая термическая устойчивость, обусловленная достаточно низкой температурой плавления (850°С). A disadvantage of the known phosphor is its low thermal stability, due to a sufficiently low melting point (850 ° C).
Таким образом, перед авторами стояла задача расширить номенклатуру люминофоров белого цвета свечения за счет разработки термоустойчивого состава. Thus, the authors were faced with the task of expanding the range of white phosphors of the glow by developing a heat-resistant composition.
Поставленная задача решена в предлагаемом германате редкоземельных элементов состава Ca2La8(1-х)Eu8хGe6O26, где 0.05≤х≤0.15, в наноаморфном состоянии в качестве люминофора белого цвета свечения. The problem is solved in the proposed germanate of rare-earth elements of the composition Ca 2 La 8 (1-x) Eu 8x Ge 6 O 26 , where 0.05≤x≤0.15, in a nano-amorphous state as a white phosphor.
В настоящее время в патентной и научно-технической литературе не описан люминофор белого цвета свечения предлагаемого состава в наноаморфном состоянии. Currently in the patent and scientific literature not described white phosphor glow of the proposed composition in a nano-amorphous state.
Спектр свечения предлагаемых люминофоров состава Ca2La8(1-х)Eu8хGe6O26 (0.05≤х≤0.15) в наноаморфном состоянии состоит из люминесценции с максимумом при 420 нм с интегральной интенсивностью IEu2+=15000-16690 отн. ед. и с максимумом при 620 нм с интегральной интенсивностью IEu3+ =3500-2830 отн. ед. Смешение этих двух видов излучения дает результирующее свечение белого цвета. The luminescence spectrum of the proposed phosphors of the composition Ca 2 La 8 (1-x) Eu 8x Ge 6 O 26 (0.05≤x≤0.15) in the nano-amorphous state consists of luminescence with a maximum at 420 nm with an integrated intensity of I Eu2 + = 15000-16690 rel. units and with a maximum at 620 nm with an integrated intensity of I Eu3 + = 3500-2830 rel. units A mixture of these two types of radiation gives the resulting white glow.
Исследования, проведенные авторами, позволили сделать вывод, что новое соединение состава Ca2La8(1-х)Eu8хGe6O26, где 0.05≤х≤0.15, в наноаморфном состоянии, обладающее свойством, которое позволяет использовать его в качестве люминофора в белой области свечения, может быть получено только при условии соблюдения значений 0.05≤х≤0.15. При несоблюдении этих значений х целевой продукт образуется в виде смеси нанокристаллических и наноаморфных частиц и цвет свечения становится либо с розовым оттенком при х<0.05 (цветовые координаты 0.34; 0.29) либо с голубым оттенком при х>0.15 (цветовые координаты 0.30; 0.28). The studies conducted by the authors led to the conclusion that the new compound of the composition Ca 2 La 8 (1-x) Eu 8x Ge 6 O 26 , where 0.05≤x≤0.15, in a nano-amorphous state, has the property that allows you to use it as a phosphor in the white area of the glow, can be obtained only if the values 0.05≤x≤0.15 are observed. If these x values are not observed, the target product is formed as a mixture of nanocrystalline and nanoamorphic particles and the luminescence color becomes either a pink tint at x <0.05 (color coordinates 0.34; 0.29) or a blue tint at x> 0.15 (color coordinates 0.30; 0.28).
Белое свечения обусловлено одновременно наличием ионов Eu3+ и ионов Eu2+, которые образуются в результате радиационного восстановления ионов Eu3+ в процессе получения соединения. Кроме того, при испарении состава Ca2La8(1-х)Eu8хGe6O26, где 0.05≤х≤0.15 для получения наноаморфного состояния образуются дважды отрицательные вакансии в кристаллографических позициях, занимаемых ионами Са2+. Вакансии передают свой отрицательный заряд двум ионам Eu3+, что приводит к дополнительному образованию ионов Eu2+. Смешение излучений ионов Eu3+ и образовавшихся ионов Eu2+ дает результирующее свечение белого цвета. White luminescence is caused simultaneously by the presence of Eu 3+ ions and Eu 2+ ions , which are formed as a result of radiation reduction of Eu 3+ ions in the process of obtaining the compound. In addition, upon evaporation of the composition of Ca 2 La 8 (1-x) Eu 8x Ge 6 O 26 , where 0.05≤x≤0.15, negative negative vacancies are formed in the crystallographic positions occupied by Ca 2+ ions to obtain a nano-amorphous state. Jobs transfer their negative charge to two Eu 3+ ions, which leads to the additional formation of Eu 2+ ions . A mixture of emissions of Eu 3+ ions and the resulting Eu 2+ ions gives the resulting white glow.
Люминофор в наноаморфном состоянии может быть получен следующим способом. Берут CaCO3 и оксиды La2O3, Eu2O3, GeO2 в соотношении 2:(3.8-3.4):(0.2-0.6):6, соответственно. Компоненты CaCO3, La2O3, Eu2O3 растворяют в концентрированной азотной кислоте, а GeO2 растворяют в аммиаке (концентрация 2% об.). Перемешивают растворы и выпаривают в течение 2.5-3 ч. Затем смесь тщательно перетирают и обжигают на воздухе при температуре 1200-1250°С в течение 28-30 ч. Полученный продукт состава Ca2La8(1-х)Eu8хGe6O26 (0.05≤х≤0.15) прессуют в таблетки диаметром 20-25 мм, высотой 15-20 мм при комнатной температуре и давлении 250-255 МПа. Затем таблетку отжигают при температуре 1050-1100°С в течение 8-10 ч. Полученную таблетку для испарения помещают в установку (патент Ru 2353573). Целевой продукт в наноаморфном состоянии получают путем испарения таблетки на стеклянную подложку в вакууме электронным пучком в газе низкого давления (остаточное давление 3 – 5.3 Па). В условия: ускоряющее напряжение в установке 38-40 кВ, длительность импульса 90 - 100 мкс, частота подачи импульсов – 40-50 Гц, ток пучка – 0.2-0.6 А. Контроль наноаморфного состояния проводят с помощью электронной микроскопии и электронографии. Контроль состава целевого продукта проверяют энергодисперсионным и химическим анализами. Люминесценцию возбуждают ксеноновой лампой с использованием светофильтра УФС-5. Спектры люминесценции получают на спектрометре и регистрируют с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ). The phosphor in a nano-amorphous state can be obtained in the following way. Take CaCO 3 and oxides La 2 O 3 , Eu 2 O 3 , GeO 2 in the ratio 2: (3.8-3.4) :( 0.2-0.6): 6, respectively. The components CaCO 3 , La 2 O 3 , Eu 2 O 3 are dissolved in concentrated nitric acid, and GeO 2 is dissolved in ammonia (concentration of 2% vol.). The solutions are mixed and evaporated for 2.5-3 hours. Then the mixture is thoroughly triturated and calcined in air at a temperature of 1200-1250 ° C for 28-30 hours. The resulting product of the composition Ca 2 La 8 (1-x) Eu 8x Ge 6 O 26 (0.05≤x≤0.15) are pressed into tablets with a diameter of 20-25 mm, a height of 15-20 mm at room temperature and a pressure of 250-255 MPa. Then the tablet is annealed at a temperature of 1050-1100 ° C for 8-10 hours. The resulting tablet for evaporation is placed in the installation (patent Ru 2353573). The target product in a nano-amorphous state is obtained by evaporation of a tablet on a glass substrate in vacuum by an electron beam in a low-pressure gas (residual pressure 3 - 5.3 Pa). Under conditions: the accelerating voltage in the installation is 38–40 kV, the pulse duration is 90–100 μs, the frequency of the pulses is 40–50 Hz, the beam current is 0.2–0.6 A. The nano-amorphous state is monitored by electron microscopy and electron diffraction. Control of the composition of the target product is checked by energy dispersive and chemical analyzes. Luminescence is excited with a xenon lamp using a UFS-5 light filter. Luminescence spectra are obtained on a spectrometer and recorded using a photomultiplier tube (PMT).
Получение и применения нового люминофора иллюстрируются следующими примерами. The preparation and use of the new phosphor are illustrated by the following examples.
Пример 1. Берут La2O3 - 15.1100 г., CaCO3 - 2.4425 г., Eu2O3 - 0.9775 г. и GeO2 - 7.6500 г. Компоненты CaCO3, La2O3, Eu2O3 растворяют в концентрированной азотной кислоте, а GeO2 растворяют в аммиаке (концентрация 2% об.). Перемешивают растворы и выпаривают в течение 2.5 ч. Затем смесь тщательно перетирают и обжигают на воздухе при температуре 1200°С в течение 28 ч. Полученный продукт состава Ca2La7.6Eu0.4Ge6O26 (х=0.05) прессуют в таблетку диаметром 20 мм, высотой 15 мм при комнатной температуре и давлении 250-255 МПа. Затем отжигают при температуре 1050°С в течение 8 ч. Полученную таблетку в качестве мишени помещают в устройство для получения нанопорошков посредством испарения мишени импульсным электронным пучком в газе низкого давления (патент Ru 2353573). Мишень испаряют на стеклянную подложку в вакууме (остаточное давление 3 – 5.3 Па). Условия проведения процесса: ускоряющее напряжение в установке - 38 кВ, длительность импульса - 90 мкс, частота подачи импульсов - 40 Гц, ток пучка – 0.2 А. По данным химического и энергодисперсионного анализов состав конечного продукта соответствует формуле Ca2La7.6Eu0.4Ge6O26-δ, где δ – нестехиометрия (δ = 4.3, х = 0. 05). Наноаморфное состояние подтверждено данными электронной микроскопии и электронографии. Люминесценцию возбуждают ксеноновой лампой с использованием светофильтра УФС-5. Спектр люминесценции состоит из полосы с максимумом при 420 нм с интегральной интенсивностью 15000 отн. ед. и полосы с максимумом при 620 нм с интенсивностью 3500 отн. ед. Смешение этих двух видов излучения дает результирующее свечение белого цвета. Отношение интегральных интесивностей IEu2+/IEu3+=4.2 отн. ед. Цветовые координаты (0.34; 0.31). Термоустойчивость: температура плавления – 1300°С.Example 1. Take La 2 O 3 - 15.1100 g., CaCO 3 - 2.4425 g., Eu 2 O 3 - 0.9775 g. And GeO 2 - 7.6500 g. The components CaCO 3 , La 2 O 3 , Eu 2 O 3 are dissolved in concentrated nitric acid, and GeO 2 was dissolved in ammonia (concentration of 2% vol.). The solutions are stirred and evaporated for 2.5 hours. Then the mixture is thoroughly triturated and calcined in air at a temperature of 1200 ° C for 28 hours. The resulting product of the composition Ca 2 La 7.6 Eu 0.4 Ge 6 O 26 (x = 0.05) is pressed into a tablet with a diameter of 20 mm, a height of 15 mm at room temperature and a pressure of 250-255 MPa. Then annealed at a temperature of 1050 ° C for 8 hours. The resulting tablet as a target is placed in a device for producing nanopowders by evaporation of the target by a pulsed electron beam in a low pressure gas (patent RU 2353573). The target is evaporated on a glass substrate in vacuum (residual pressure 3 - 5.3 Pa). Process conditions: the accelerating voltage in the installation is 38 kV, the pulse duration is 90 μs, the pulse frequency is 40 Hz, the beam current is 0.2 A. According to chemical and energy dispersive analyzes, the composition of the final product corresponds to the formula Ca 2 La 7.6 Eu 0.4 Ge 6 O 26-δ , where δ is non-stoichiometry (δ = 4.3, x = 0. 05). The nano-amorphous state is confirmed by electron microscopy and electron diffraction data. Luminescence is excited with a xenon lamp using a UFS-5 light filter. The luminescence spectrum consists of a band with a maximum at 420 nm with an integrated intensity of 15,000 rel. units and bands with a maximum at 620 nm with an intensity of 3500 rel. units A mixture of these two types of radiation gives the resulting white glow. The ratio of the integral intivities I Eu2 + / I Eu3 + = 4.2 rel. units Color coordinates (0.34; 0.31). Heat resistance: melting point - 1300 ° С.
Пример 2. Берут La2O3 - 14.2825 г., CaCO3 - 2.4350 г., Eu2O3 - 1.7150 г. и GeO2 - 7.6475 г. Компоненты CaCO3, La2O3, Eu2O3 растворяют в концентрированной азотной кислоте, а GeO2 растворяют в аммиаке (концентрация 2 об. %). Перемешивают растворы и выпаривают в течение 2.8 часов. Затем смесь тщательно перетирают и обжигают на воздухе при температуре 1225°С в течение 29 ч. Полученный продукт состава Ca2La7.2Eu0.8Ge6O26 (х=0.1) прессуют в таблетку диаметром 22 мм, высотой 18 мм при комнатной температуре и давлении 250-255 МПа. Затем отжигают при температуре 1075°С в течение 9 ч. Полученную таблетку в качестве мишени помещают в устройство для получения нанопорошков посредством испарения мишени импульсным электронным пучком в газе низкого давления (патент Ru 2353573). Мишень испаряют на стеклянную подложку в вакууме (остаточное давление 3 – 5.3 Па). Условия проведения процесса: ускоряющее напряжение в установке - 39 кВ, длительность импульса - 95 мкс, частота подачи импульсов - 45 Гц, ток пучка – 0.4 А. По данным химического и энергодисперсионного анализов состав конечного продукта соответствует формуле Ca2La7.2Eu0.8Ge6O26-δ, где δ = 5.0, х = 0.1. Наноаморфное состояние подтверждено данными электронной микроскопии и электронографии. Люминесценцию возбуждают ксеноновой лампой с использованием светофильтра УФС-5. Спектр люминесценции состоит из полосы с максимумом при 420 нм с интегральной интенсивностью 16000 отн. ед. и полосы с максимумом при 620 нм с интенсивностью 3000 отн. ед. Смешение этих двух видов излучений дает результирующее свечение белого цвета. Отношение IEu2+/IEu3+=5,3 отн. ед. Цветовые координаты (0.32; 0.32). Термоустойчивость: температура плавления – 1300°С.Example 2. Take La 2 O 3 - 14.2825 g., CaCO 3 - 2.4350 g., Eu 2 O 3 - 1.7150 g. And GeO 2 - 7.6475 g. The components CaCO 3 , La 2 O 3 , Eu 2 O 3 are dissolved in concentrated nitric acid, and GeO 2 was dissolved in ammonia (concentration of 2 vol.%). Mix the solutions and evaporate for 2.8 hours. Then the mixture is thoroughly triturated and fired in air at a temperature of 1225 ° C for 29 hours. The resulting product of the composition Ca 2 La 7.2 Eu 0.8 Ge 6 O 26 (x = 0.1) is pressed into a tablet with a diameter of 22 mm, 18 mm high at room temperature, and pressure 250-255 MPa. Then annealed at a temperature of 1075 ° C for 9 hours. The resulting tablet as a target is placed in a device for producing nanopowders by evaporation of the target by a pulsed electron beam in a low pressure gas (patent RU 2353573). The target is evaporated on a glass substrate in vacuum (residual pressure 3 - 5.3 Pa). Process conditions: the accelerating voltage in the installation is 39 kV, the pulse duration is 95 μs, the pulse frequency is 45 Hz, the beam current is 0.4 A. According to chemical and energy dispersive analyzes, the composition of the final product corresponds to the formula Ca 2 La 7.2 Eu 0.8 Ge 6 O 26-δ , where δ = 5.0, x = 0.1. The nano-amorphous state is confirmed by electron microscopy and electron diffraction data. Luminescence is excited with a xenon lamp using a UFS-5 light filter. The luminescence spectrum consists of a band with a maximum at 420 nm with an integrated intensity of 16,000 rel. units and bands with a maximum at 620 nm with an intensity of 3000 rel. units A mixture of these two types of radiation gives the resulting glow of white. The ratio of I Eu2 + / I Eu3 + = 5.3 Rel. units Color coordinates (0.32; 0.32). Heat resistance: melting point - 1300 ° С.
Пример 3. Берут La2O3 - 13.4600 г., CaCO3 - 2,4325 г., Eu2O3 - 2.5650 г. и GeO2 - 7.6350 г. Компоненты CaCO3, La2O3, Eu2O3 растворяют в концентрированной азотной кислоте, а GeO2 растворяют в аммиаке (концентрация 2% об.). Перемешивают растворы и выпаривают в течение 3 ч. Затем смесь тщательно перетирают и обжигают на воздухе при температуре 1250°С в течение 30 ч. Полученный продукт состава Ca2La6.8Eu1.2Ge6O26 (х=0.15) прессуют в таблетку диаметром 30 мм, высотой 20 мм при комнатной температуре и давлении 250-255 МПа. Затем отжигают при температуре 1100°С в течение 10 ч. Полученную таблетку в качестве мишени помещают в устройство для получения нанопорошков посредством испарения мишени импульсным электронным пучком в газе низкого давления (патент Ru 2353573). Мишень испаряют на стеклянную подложку в вакууме (остаточное давление 3 – 5.3 Па). Условия проведения процесса: ускоряющее напряжение в установке - 40 кВ, длительность импульса - 100 мкс, частота подачи импульсов - 50 Гц, ток пучка - 0,6 А. По данным химического и энергодисперсионного анализов состав конечного продукта соответствует формуле Ca2La6.8Eu1.2Ge6O26-δ, где δ = 5.2, х = 0.15. Наноаморфное состояние подтверждено данными электронной микроскопии и электронографии. Люминесценцию возбуждают ксеноновой лампой с использованием светофильтра УФС-5. Спектр люминесценции состоит из полосы с максимумом при 420 нм с интегральной интенсивностью 16900 отн. ед. и полосы с максимумом при 620 нм с интенсивностью 2830 отн. ед. Смешение этих двух видов излучений дает результирующее свечение белого цвета. Отношение IEu2+/IEu3+=5.9 отн. ед. Цветовые координаты (0.31; 0.31). Термоустойчивость: температура плавления – 1300°С.Example 3. Take La 2 O 3 - 13.4600 g., CaCO 3 - 2.4325 g., Eu 2 O 3 - 2.5650 g. And GeO 2 - 7.6350 g. Components CaCO 3 , La 2 O 3 , Eu 2 O 3 dissolved in concentrated nitric acid, and GeO 2 dissolved in ammonia (concentration of 2% vol.). The solutions are mixed and evaporated for 3 hours. Then the mixture is thoroughly triturated and calcined in air at 1250 ° C for 30 hours. The resulting product of the composition Ca 2 La 6.8 Eu 1.2 Ge 6 O 26 (x = 0.15) is pressed into a tablet with a diameter of 30 mm, a height of 20 mm at room temperature and a pressure of 250-255 MPa. Then annealed at a temperature of 1100 ° C for 10 hours. The resulting tablet as a target is placed in a device for producing nanopowders by evaporation of the target by a pulsed electron beam in a low pressure gas (patent Ru 2353573). The target is evaporated on a glass substrate in vacuum (residual pressure 3 - 5.3 Pa). Process conditions: the accelerating voltage in the installation is 40 kV, the pulse duration is 100 μs, the pulse frequency is 50 Hz, the beam current is 0.6 A. According to chemical and energy dispersive analyzes, the composition of the final product corresponds to the formula Ca 2 La 6.8 Eu 1.2 Ge 6 O 26-δ , where δ = 5.2, x = 0.15. The nano-amorphous state is confirmed by electron microscopy and electron diffraction data. Luminescence is excited with a xenon lamp using a UFS-5 light filter. The luminescence spectrum consists of a band with a maximum at 420 nm with an integrated intensity of 16,900 rel. units and bands with a maximum at 620 nm with an intensity of 2830 rel. units A mixture of these two types of radiation gives the resulting glow of white. The ratio of I Eu2 + / I Eu3 + = 5.9 rel. units Color coordinates (0.31; 0.31). Heat resistance: melting point - 1300 ° С.
Таким образом, авторы предлагают расширить номенклатуру люминофоров белого свечения за счет использования термоустойчивого люминофора состава Ca2La8(1-х)Eu8хGe6O26 (0.05≤х≤0.15).Thus, the authors propose to expand the range of white phosphors using the heat-resistant phosphor composition Ca 2 La 8 (1-x) Eu 8x Ge 6 O 26 (0.05≤x≤0.15).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149890A RU2673287C2 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Germanate of rare-earth elements in nanoamorphous state |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016149890A RU2673287C2 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Germanate of rare-earth elements in nanoamorphous state |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016149890A RU2016149890A (en) | 2018-06-20 |
RU2016149890A3 RU2016149890A3 (en) | 2018-10-30 |
RU2673287C2 true RU2673287C2 (en) | 2018-11-23 |
Family
ID=62619426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016149890A RU2673287C2 (en) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Germanate of rare-earth elements in nanoamorphous state |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2673287C2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1577365A1 (en) * | 2002-12-20 | 2005-09-21 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Luminescent body and optical device including the same |
RU2526078C1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Лайт-Электрик" ООО "Лайт Электрик" | White light luminophore based on bivanadate of caesium zinc |
-
2016
- 2016-12-20 RU RU2016149890A patent/RU2673287C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1577365A1 (en) * | 2002-12-20 | 2005-09-21 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Luminescent body and optical device including the same |
RU2526078C1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Лайт-Электрик" ООО "Лайт Электрик" | White light luminophore based on bivanadate of caesium zinc |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
P. HARITHA et al., Optimizing white light luminescence in Dy 3+ -doped Lu 3 Ga 5 O 12 nano-garnets, Journal of Applied Physics 116, 2014, 174308. * |
QISHENG SUN et al., Luminescence mechanism and thermal stabilities of a white silicate phospfor multifunctional applications, Journal of the American Ceramic Society, 2016, October, p. 1-9. * |
QISHENG SUN et al., Luminescence mechanism and thermal stabilities of a white silicate phospfor multifunctional applications, Journal of the American Ceramic Society, 2016, October, p. 1-9. P. HARITHA et al., Optimizing white light luminescence in Dy 3+ -doped Lu 3 Ga 5 O 12 nano-garnets, Journal of Applied Physics 116, 2014, 174308. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016149890A (en) | 2018-06-20 |
RU2016149890A3 (en) | 2018-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wei et al. | Fast synthesis of red Li 3 BaSrLn 3 (WO 4) 8: Eu 3+ phosphors for white LEDs under near-UV excitation by a microwave-assisted solid state reaction method and photoluminescence studies | |
Zhou et al. | Ce 3+ and Tb 3+ singly-and co-doped MgGd 4 Si 3 O 13 for ultraviolet light emitting diodes and field emission displays | |
JP2009046684A (en) | Nonstoichiometric tetragonal copper alkaline earth silicate phosphor and its manufacturing method | |
GB2410956A (en) | Phosphors containing boron and rare-earth metals, and light sources incorporating the same | |
Ianoş et al. | Solution combustion synthesis of bluish-green BaAl2O4: Eu2+, Dy3+ phosphors | |
Pradal et al. | Spectroscopic study and enhanced thermostability of combustion-derived BaMgAl10O17: Eu2+ blue phosphors for solid-state lighting | |
US20130140491A1 (en) | Green to Yellow Light-Emitting Aluminate Phosphors | |
CN102634339A (en) | Red long-afterglow fluorescent material of alkaline earth titanate activated by Bi<2+> and preparation method thereof | |
JP6465417B2 (en) | Luminescent phosphor and method for producing the same | |
Yerojwar et al. | Luminescence properties of rare earth Sm3+ doped Ca2Mg2Al28O46 phosphor for white light emitting diode | |
CN109370580B (en) | Bismuth ion activated titanium aluminate fluorescent powder and preparation method and application thereof | |
EP2915863B1 (en) | Silicate luminescent material and preparation method therefor | |
RU2673287C2 (en) | Germanate of rare-earth elements in nanoamorphous state | |
RU2686137C1 (en) | Complex silicate of rare-earth elements and method of its production | |
Chen et al. | Luminescence properties of BAM phosphor synthesized by TEA coprecipitation method | |
RU2534538C1 (en) | Complex silicate of rare earth elements in nanoamorphous state | |
US20120068117A1 (en) | Green luminescent materials and their preparing methods | |
Xiaoli et al. | Photoluminescence properties of a blue-emitting phosphor Eu2+-activated Ca3ZnAl4O10 | |
KR20140043119A (en) | Phosphor precursor composition | |
JP2016121274A (en) | Electron-beam excited phosphor, light emitting element, and light emitting device | |
RU2379328C2 (en) | Complex silicate of rare-earth elements and method of producing said silicate | |
RU2579135C1 (en) | Silicate of rare-earth elements in nano-amorphous state | |
KR101863548B1 (en) | Oxinitride phosphor and light emitting device comprising the same | |
CN103361053A (en) | Silicate luminous material and preparation method thereof | |
RU2651028C1 (en) | Method of obtaining blue-emitting phosphate phosphor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201221 |