專利名稱：二氧化硅-稀土磷酸鹽核-殼結構熒光材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種稀土化合物熒光材料，特別是涉及二氧化硅-稀土磷酸鹽核-殼 結構熒光材料及其制備方法。
背景技術：
由于吸收能力強，轉換率高，在可見光區(qū)域具有很強的發(fā)射，且物理化學性質穩(wěn) 定，稀土熒光材料現(xiàn)已成為光電元器件、照明、顯示燈領域的支撐材料。在稀土熒光材料中， 稀土磷酸鹽熒光材料備受矚目，此類材料最重要的應用就是用作節(jié)能燈的發(fā)光材料。我國 目前是節(jié)能燈用熒光粉的第一生產(chǎn)大國，日漸增加的稀土元素消耗量和有限的稀土礦物儲 量之間的矛盾日漸突出，如何采用適當?shù)姆椒▉碛行У亟档拖⊥亮姿猁}熒光材料的合成成 本、提高其產(chǎn)品性能、減少稀土元素用量，提高稀土資源的利用率，就成為了發(fā)光照明材料 領域所面對的一個迫切而重要的課題。制備核-殼結構材料是近年來合成新型熒光材料所采用的一個重要手段。由于 具有易于被制成球形單分散顆粒，粒徑容易控制，合成成本低廉等優(yōu)勢，二氧化硅常常在 核-殼結構熒光顆粒的制備中得以應用，如劉桂霞和洪廣言等采用二氧化硅為內(nèi)部核層材 料，合成得到了 SiO2-Y2O3 Eu核-殼結構并在此基礎上制備了 Y2O3 Eu紅色熒光粉空球，Liu, G. . ；Hong, G. , Synthesis ofSi02/Y203:Eu core-shell materials and hollow spheres, JOURNAL OF S0LIDSTATE CHEMISTRY,2005,178(5) : 1647-1651. Liu，G. ；Hong,G. ；Dong,X.； Wang,J. ,Synthesis of Y2O3:Eu3+ hollow Spheres using silica as templates,JOURNAL OF RARE EARTHS, 2007, 25 (4) :407_411.，Yu 等采用溶膠-凝膠法制備了 SiO2-YVO4:Eu3+， Yu, Μ. ；Lin, J. , Fang, J. , Silica spheres coated WithYVO4:Eu3+ layers via sol-gel process :a simple method to obtain sphericalcore-she11 phosphors, CHEMISTRY OF MATERIALS, 2005,17(7) :1783_1791，Lin 等合成了 SiO2-Ytl 9Eua ^O3 顆粒，Lin, C.； Kong, D. ；Liu Χ. , Wang, H. ；Yu, Μ. ；Lin, J. , Monodisperse and core-shell-structured SiO2OYBO3:Eu3+ sphericalparticles :synthesis and characterization, INORGANIC CHEMISTRY, 2007，46 (7) 2674-2681，Chang 等制備了 (Y2O3 Eu3+) -SiO2-YVO4 Eu3+ 多層結構。 Chang, Μ. ；Tie S. , Fabrication of novel luminor Y2O3:Eu3+OSiO2OYVO4:Eu3+ withcore/ shell heteronanostructure, NAN0TECHN0L0GY，2008，19(7) :075711. 1-075711. 7，雖然目 前已有很多以二氧化硅為內(nèi)核的核-殼結構發(fā)光材料見于文獻報道，但與重要的稀土磷 酸鹽綠色熒光粉[LnP04(Ln = La:Ce, Tb)]相關的工作卻非常少，目前只有Yu等關于用 Pechini 溶膠-凝膠法制備 SiO2-LnPO4(Ln = La:Ce，Tb)的報道。Yu,M. ；Wang,H. ；Lin,C.； Li, G. ；Lin, J.，Sol-gel synthesis and photoluminescence properties of spherical Si02/LaP04: Ce3VTb3+ particles with a core-shell structure，NAN0TECHN0L0GY，2006， 17 (13) =3245-3252,但采用這種方法制備出的材料其LnPO4殼層較薄，每次只能形成60nm 的稀土磷酸鹽沉積，如果要獲得發(fā)光較好，殼層較厚的材料，則必須進行多次沉積，操作較 為繁瑣，同時也在一定程度上增加了合成成本。如能采用較廉價的球形二氧化硅為內(nèi)部核層，同時采用易于操作的均相沉淀法在其表面一次性包覆較厚的LnPO4核層，則可以得 到形貌規(guī)整的核_殼結構球形顆粒熒光材料，因為內(nèi)層不含有價格昂貴的稀土元素，故合 成成本可以被有效地降低。此方法制備簡單，成本低廉，易于操作，產(chǎn)品外觀為規(guī)則的球 形，更適宜被用于高質量顯示器件中，Bang，J. ；Abboudi, M. ；Abrams, B. ；Holloway, P. H., Combustion synthesis of Eu-, Tb-and Tm-doped Ln2O2S(Ln = Y, La, Gd)phosphors, JOURNAL OF LUMINESCENCE，2004，106 (3-4) : 177-185，在進行后期的分散處理和涂屏時效 果也會更好。此方法適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，對于發(fā)光照明產(chǎn)業(yè)極具應用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的稀土磷酸鹽綠色熒光粉材料生產(chǎn)成本昂貴、形貌 不夠規(guī)整的缺點，提出一種制備簡單、成本低廉、形貌規(guī)則、能夠工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的二氧化 硅_稀土磷酸鹽核_殼結構熒光材料及其制備方法。按照本發(fā)明提供的技術方案，二氧化硅_稀土磷酸鹽核_殼結構熒光材料包括核 層和殼層，所述殼層為發(fā)綠光的LnPO4熒光材料，LnPO4 = LaPO4:Ce, Tb ；核層為SiO2球形顆 粒材料。先將La203、Tb (NO3) 3 · 6H20、Ce (NO3) 3 · 6H20分別溶解于稀硝酸中，配制成稀土離子 溶液；再按 La3+ Ce3+ Tb3+摩爾比為 0.60 0. 27 0. 13 0. 55 0. 30 0. 15 配制 成稀土離子混合溶液，取三聚磷酸鈉，將其溶于水中，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值，配制成摩爾濃度為 0. 125 0. 175mol/L的三聚磷酸鈉溶液；按稀土離子混合溶液與三聚磷酸鈉溶液摩爾比為 1 1 1 1.4，將稀土離子混合溶液逐滴加入上述三聚磷酸鈉水溶液中，攪拌均勻，得到 制備殼層材料的混合溶液；將作為核層材料的SiO2球形顆粒置入上述制備的殼層材料的混 合溶液中，該混合溶液中SiO2與稀土離子總量摩爾比為1 0. 4 1 2，在90°C 100°C 下進行反應，通過均相沉淀、異相成核的方法合成得到含有二氧化硅_稀土磷酸鹽核-殼結 構熒光材料的懸濁液。反應結束后，經(jīng)冷卻、過濾、洗滌，真空干燥后收集得到二氧化硅-稀 土磷酸鹽核_殼結構熒光材料。所述SiO2為不發(fā)光的球形顆粒材料；所述LnPO4為發(fā)綠光的熒光材料；所述核層 SiO2球形顆粒材料直徑為200nm 2 μ m，所述二氧化硅-稀土磷酸鹽核_殼結構熒光顆粒 材料直徑為600nm 12 μ m。本發(fā)明涉及一種二氧化硅_稀土磷酸鹽核_殼結構熒光材料的制備方法，采用以 下工藝步驟1、配制稀土離子溶液先分別將0.04 0. 30mol La2O3、0. 08 0. 60molTb (NO3)3 · 6Η20、0· 08 0. 60mol Ce(NO3)3 · 6H20 溶解于 IL 0. Olmol/L 稀硝酸中， 配制成摩爾濃度為0. 08 0. 60mol/L的稀土離子溶液；2、配制稀土離子混合溶液取上述配制的稀土離子溶液，按La3+ Ce3+ Tb3+摩 爾比為0.60 0. 27 0.13 0.55 0. 30 0. 15，配制成稀土離子混合溶液，用鹽酸調(diào) 節(jié)pH值至2. 5 3. 5，pH值由精密pH試紙測定，獲得稀土離子混合溶液；3、配制三聚磷酸鈉溶液取三聚磷酸鈉0. 125 0. 175mol，將其溶于975 985mL 水中，先后用6mol/L和lmol/L鹽酸將溶液pH值調(diào)節(jié)至2. 5 3. 5，將溶液定容為1L，配制 成摩爾濃度為0. 125 0. 175mol/L的三聚磷酸鈉溶液；
4、在持續(xù)攪拌的情況下，按上述第二步稀土離子混合溶液中稀土離子總量與上述 第三步中三聚磷酸鈉摩爾比為1 1 1 1.4的比例，將上述第二步的稀土離子混合溶 液，逐滴加入上述第三步的三聚磷酸鈉水溶液中，滴加速度為1滴/秒，攪拌，得到制備殼層 材料的混合溶液；5、取SiO2球形顆粒材料，將其置入上述第四步制備殼層材料的混合溶液中，該第 五步溶液中SiO2球形顆粒材料與稀土離子總量的摩爾比為1 0.4 1 2。在保持攪拌 的同時，置于90°C 100°C下持續(xù)反應3 5h，此時LnPO4晶體在溶液中形成并以SiO2為 晶核生長，最終LnPO4晶體將SiO2完全包覆并形成殼層，從而得到含有二氧化硅_稀土磷酸 鹽核_殼結構熒光材料的懸濁液。6、反應結束后，將體系冷卻至室溫，用0. 22 μ m的微孔濾膜過濾出沉淀物，所得沉 淀物用去離子水洗滌4 5遍后，置于30°C真空干燥箱中干燥12h以上，得到二氧化硅-稀 土磷酸鹽核_殼結構熒光材料。本發(fā)明提供的核-殼結構的熒光顆粒材料的制備方法，將稀土離子混合溶液逐滴 加入三聚磷酸鈉水溶液中，再加入作為內(nèi)核的SiO2球形顆粒，在一定的反應條件下，三聚磷 酸鈉逐步水解后所形成的磷酸根離子與溶液中的稀土離子相結合，以SiO2球形顆粒為核 心生長形成LnPO4殼層；經(jīng)冷卻、過濾、洗滌，真空干燥后收集獲得二氧化硅-稀土磷酸鹽 核-殼結構的熒光顆粒材料。本發(fā)明制備的二氧化硅-稀土磷酸鹽核-殼結構球形熒光顆粒在受到紫外光激發(fā) 時，會發(fā)出綠色熒光。其熒光發(fā)射圖譜中峰的位置和相對強度與純LnPO4的發(fā)射圖譜完全符合。本發(fā)明提供的核-殼結構的二氧化硅-稀土磷酸鹽球形熒光顆粒材料，形貌規(guī)則， 成本低廉，制備工藝簡單，適于批量生產(chǎn)，對于發(fā)光照明產(chǎn)業(yè)具有重要應用價值。


圖1、掃描電鏡相片(a)是作為內(nèi)核的SiO2顆粒；(b)為形成核-殼結構后的 SiO2-LnPO4熒光顆粒。圖2、透射電鏡相片(a)是作為內(nèi)核的SiO2顆粒；(b)為形成核-殼結構后的 SiO2-LnPO4熒光顆粒。圖3、作為內(nèi)核的SiO2顆粒與SiO2-LnPO4核-殼結構熒光顆粒的X射線衍射圖對 照。圖4、紫外光(λ = 272nm)激發(fā)下，SiO2-LnPO4核-殼結構熒光顆粒的熒光發(fā)射光 譜圖。
具體實施例方式實施例1本發(fā)明涉及一種二氧化硅_稀土磷酸鹽核_殼結構熒光材料的制備方 法，采用以下工藝步驟1、分別將 0. 17molLa203、0. 34mol Tb(NO3)3 · 6Η20、0· 34molCe (NO3)3 · 6H20 溶解于 IL 0. Olmol/L稀硝酸中，配制成摩爾濃度為0. 34mol/L的稀土離子溶液；2、取上述第一步所配制的稀土離子溶液，按La3+ Ce3+ Tb3+摩爾比0. 58 0.28 0. 14，配制成稀土離子混合溶液30mL，所配成的稀土離子混合溶液中稀 土離子的總量為2. 5mmol，其中La3+、Ce3+、Tb3+的物質的量分別為1.45mmol、0. 70mmol、 0. 35mmoL·并用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3. 0，pH值由精密pH試紙測定。3、稱取三聚磷酸鈉0. 150mol，將其溶于980mL水中，先后用6mol/L和lmol/L鹽酸 將溶液PH值調(diào)節(jié)至2. 5，將溶液定容為1L，配制成摩爾濃度為0. 150mol/L的三聚磷酸鈉溶 液。PH值由精密pH試紙測定。4、取上述第三步的三聚磷酸鈉溶液20mL，用磁力攪拌器持續(xù)攪拌，攪拌速度為 300轉/分鐘，逐滴加入上述第二步的稀土離子混合溶液，滴加速度為1滴/秒，此時得到 澄清透明的制備殼層材料的混合溶液，其中稀土離子總量與三聚磷酸鈉摩爾比為1 1.2。 在滴加稀土離子混合溶液的過程中，用濃度為0. lmol/L的鹽酸溶液隨時調(diào)節(jié)溶液的pH值， 使其保持在3. 0左右。pH值由精密pH試紙測定。5、稱取直徑大小約為900nm的內(nèi)核SiO2球形顆粒材料2. 5mmol，將其置入上述第 四步的澄清透明的制備殼層材料的混合溶液中，該第五步混合溶液中SiO2與稀土離子總量 的摩爾比為1 2;用磁力攪拌器保持攪拌，攪拌速度為300轉/分鐘，將該第五步得到的 混合溶液置于95°C下持續(xù)反應4h，得到含有SiO2-LnPO4核-殼結構顆粒的懸濁液。6、反應結束后，將體系冷卻至室溫，靜置IOmin左右，用0. 22 μ m的微孔濾膜過濾 出沉淀物，所得沉淀物用去離子水洗滌4 5遍，將所得沉淀置于30°C真空干燥箱中過夜干 燥12h以上，制得SiO2-LnPO4核-殼結構熒光顆粒材料。7、用掃描電鏡(S-4800，日本日立公司)和透射電鏡(JEM-2100，日本JEOL公 司)對作為內(nèi)核的SiO2顆粒與SiO2-LnPO4核-殼結構熒光顆粒進行了表面形貌分析(見 附圖一，附圖二)，結果表明作為內(nèi)核材料的SiO2單分散性良好，顆粒表面平整光滑；形成 SiO2-LnPO4核-殼結構后，顆粒表面不再光滑，而且顆粒尺寸明顯增大，SiO2-LnPO4核-殼 結構顆粒的大小約為1. 5 μ m。用X射線衍射儀(D8 Advance，德國Bruker公司)分析了形 成SiO2-LnPOdS-殼結構前后顆粒的相組成，(見附圖三)結果表明，形成核-殼結構后， 內(nèi)層的SiO2基本被完全包覆，其相應衍射峰強度大大下降。與此同時，在SiO2-LnPO4核-殼 結構顆粒的X射線衍射圖中出現(xiàn)了新的衍射峰，它們的位置正好對應于殼層的LnP04。這說 明確實形成了 SiO2-LnPO4核-殼結構。在紫外光激發(fā)(λ = 272nm)下，用熒光分光光度計 (RF-5301,日本島津公司)對SiO2及SiO2-LnPO4核-殼結構熒光顆粒進行了熒光發(fā)射光譜 的測定(見附圖四)，結果表明，純SiO2并不產(chǎn)生熒光發(fā)射，而形成核_殼結構后，則產(chǎn)生了 明顯的熒光發(fā)射，所得譜圖為典型的LnPO4熒光發(fā)射光譜，譜圖主要由四個Tb3+的躍遷發(fā)射 峰(450-650nm)以及一個位于紫外區(qū)屬于Ce3+的d_F躍遷的較弱的發(fā)射峰所組成。此結果 進一步證實了 SiO2-LnPO4核-殼結構熒光顆粒的形成。實施例21、分別將 0. 04molLa203、0. 08mol Tb(NO3)3 · 6Η20、0· 08molCe (NO3)3 · 6H20 溶解于 IL 0. Olmol/L稀硝酸中，配制成摩爾濃度為0. 08mol/L的稀土離子溶液；2、取上述第一步所配制的稀土離子溶液，按La3+ Ce3+ Tb3+摩爾比 0. 60 0.27 0. 13，配制成稀土離子混合溶液30mL，所配成的稀土離子混合溶液中稀 土離子的總量為2. 5mmol，其中La3+、Ce3+、Tb3+的物質的量分別為1. 5mmol、0. 675mmol、 0. 325mmoL·并用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至2. 5，pH值由精密pH試紙測定。
3、稱取三聚磷酸鈉0. 125mol，將其溶于975mL水中，先后用6mol/L和lmol/L鹽酸 將溶液PH值調(diào)節(jié)至2. 5，將溶液定容為1L，配制成摩爾濃度為0. 125mol/L的三聚磷酸鈉溶 液。PH值由精密pH試紙測定。4、取上述第三步的三聚磷酸鈉溶液20mL，用磁力攪拌器持續(xù)攪拌，攪拌速度為 300轉/分鐘，逐滴加入上述第二步的稀土離子混合溶液，滴加速度為1滴/秒，此時得到澄 清透明的制備殼層材料的混合溶液，其中稀土離子總量與三聚磷酸鈉摩爾比為1 1。在滴 加稀土離子混合溶液的過程中，用濃度為0. lmol/L的鹽酸溶液隨時調(diào)節(jié)溶液的PH值，使其 保持在2. 5左右。pH值由精密pH試紙測定。5、稱取直徑大小約為200nm的內(nèi)核SiO2球形顆粒材料6. 25mmol，將其置入上述第 四步的澄清透明的制備殼層材料的混合溶液中，該第五步混合溶液中SiO2與稀土離子總量 的摩爾比為1 2;用磁力攪拌器保持攪拌，攪拌速度為300轉/分鐘，將該第五步得到的 混合溶液置于90°C下持續(xù)反應3h，得到含有SiO2-LnPO4核-殼結構顆粒的懸濁液，6、反應結束后，將體系冷卻至室溫，靜置IOmin左右，用0. 22 μ m的微孔濾膜過濾 出沉淀物，所得沉淀物用去離子水洗滌4 5遍，將所得沉淀置于30°C真空干燥箱中過夜干 燥12h以上，制得SiO2-LnPO4核-殼結構熒光顆粒材料。7、對形成SiO2-LnPO4核-殼結構前后顆粒的表面形貌、相組成和熒光性質進行分 析檢測，方法與實施例1中第七步相同。實施例31、分別將 0. 30molLa203、0. 60mol Tb(NO3)3 · 6Η20、0· 60molCe (NO3)3 · 6H20 溶解于 IL 0. Olmol/L稀硝酸中，配制成摩爾濃度為0. 60mol/L的稀土離子溶液；2、取上述第一步所配制的稀土離子溶液，按La3+ Ce3+ Tb3+摩爾比 0. 55 0.30 0. 15，配制成稀土離子混合溶液30mL，所配成的稀土離子混合溶液中稀 土離子的總量為2. 5mmol，其中La3+、Ce3+、Tb3+的物質的量分別為1. 375mmol、0. 21mmol、 0. 375mmoL·并用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3. 5，pH值由精密pH試紙測定。3、稱取三聚磷酸鈉0. 175mol，將其溶于985mL水中，先后用6mol/L和lmol/L鹽酸 將溶液PH值調(diào)節(jié)至2. 5，將溶液定容為1L，配制成摩爾濃度為0. 175mol/L的三聚磷酸鈉溶 液。PH值由精密pH試紙測定。4、取上述第三步的三聚磷酸鈉溶液20mL，用磁力攪拌器持續(xù)攪拌，攪拌速度為 300轉/分鐘，逐滴加入上述第二步的稀土離子混合溶液，滴加速度為1滴/秒，此時得到 澄清透明的制備殼層材料的混合溶液，其中稀土離子總量與三聚磷酸鈉摩爾比為1 1.4。 在滴加稀土離子混合溶液的過程中，用濃度為0. lmol/L的鹽酸溶液隨時調(diào)節(jié)溶液的pH值， 使其保持在3. 5左右。pH值由精密pH試紙測定。5、稱取直徑大小約為2 μ m的內(nèi)核SiO2球形顆粒材料1. 25mmol，將其置入上述第 四步的澄清透明的制備殼層材料的混合溶液中，該第五步混合溶液中SiO2與稀土離子總量 的摩爾比為1 2;用磁力攪拌器保持攪拌，攪拌速度為300轉/分鐘，將該第五步得到的 混合溶液置于100°C下持續(xù)反應5h，得到含有SiO2-LnPO4核-殼結構顆粒的懸濁液。6、反應結束后，將體系冷卻至室溫，靜置IOmin左右，用0. 22 μ m的微孔濾膜過濾 出沉淀物，所得沉淀物用去離子水洗滌4 5遍，將所得沉淀置于30°C真空干燥箱中過夜干 燥12h以上，制得SiO2-LnPO4核-殼結構熒光顆粒材料。
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7、對形成SiO2-LnPO4核-殼結構前后顆粒的表面形貌、相組成和熒光性質進行分 析檢測，方法與實施例1中第七步相同。
權利要求
一種二氧化硅 稀土磷酸鹽核 殼結構熒光材料及其制備方法，其特征是包括核層和殼層，所述殼層為發(fā)綠光的LnPO4熒光材料，LnPO4＝LaPO4:Ce，Tb；核層包含SiO2球形顆粒材料；先將La2O3、Tb(NO3)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O分別溶解于稀硝酸中，配制成稀土離子溶液；再按La3+∶Ce3+∶Tb3+摩爾比0.60∶0.27∶0.13～0.55∶0.30∶0.15配制成稀土離子混合溶液；取三聚磷酸鈉溶于水中，先后用鹽酸調(diào)節(jié)pH值，配制成三聚磷酸鈉溶液；按稀土離子混合溶液中的稀土離子總量與三聚磷酸鈉摩爾比為1∶1～1∶1.4，將稀土離子混合溶液逐滴加入上述三聚磷酸鈉水溶液中，攪拌得到制備殼層材料的混合溶液；將作為核層材料的SiO2球形顆粒置入上述制備殼層材料的混合溶液中，所得到的混合溶液中SiO2和稀土離子總量的摩爾比為1∶0.4～1∶2，在90℃～100℃下進行反應，此時LnPO4晶體在溶液中形成并以SiO2為晶核生長，最終LnPO4晶體將SiO2完全包覆并形成殼層，從而得到含有二氧化硅 稀土磷酸鹽核 殼結構熒光材料的懸濁液；反應結束后，經(jīng)冷卻、過濾、洗滌，真空干燥后收集得到二氧化硅 稀土磷酸鹽核 殼結構熒光材料。
2.如權利要求1所述的二氧化硅_稀土磷酸鹽核_殼結構熒光材料的制備方法，采用 以下工藝步驟(1)、配制稀土離子溶液先分別將0. 04 0. 30molLa203、0. 08 0. 60molTb(N03)3 6H20、 0. 08 0. 60mol Ce(N03)3 6H20溶解于1L 0. Olmol/L稀硝酸中，配制成摩爾濃度為0. 08 0. 60mol/L的稀土離子溶液；(2)、配制稀土離子混合溶液取上述配制的稀土離子溶液，按La3+ Ce3+ Tb3+摩爾 比0.60 0. 27 0.13 0.55 0. 30 0. 15，配制成稀土離子混合溶液，配制成稀土離 子混合溶液，用鹽酸調(diào)節(jié)PH值至2. 5 3. 5，得到稀土離子混合溶液；(3)、配制三聚磷酸鈉溶液取三聚磷酸鈉0.125 0. 175mol，將其溶于975 985mL水 中，先后用6mol/L和lmol/L鹽酸將溶液pH值調(diào)節(jié)至2. 5 3. 5，將溶液定容為1L，配制成 摩爾濃度為0. 125 0. 175mol/L的三聚磷酸鈉溶液；(4)、在持續(xù)攪拌的情況下，按上述第二步稀土離子混合溶液中稀土離子總量與上述第 三步中三聚磷酸鈉摩爾比為1 1 1 1.4的比例，將上述第二步的稀土離子混合溶液， 逐滴加入上述第三步的三聚磷酸鈉水溶液中，滴加速度為1滴/秒，攪拌，得到制備殼層材 料的混合溶液；(5)、將Si02置入上述第四步制備殼層材料的混合溶液中，該第五步混合溶液中作為內(nèi) 核的Si02球形顆粒材料與稀土離子總量的摩爾比為1 0.4 1 2，在保持攪拌的同時， 置于90°C 100°C下持續(xù)反應3 5h，得到含有Si02-LnP04核-殼結構顆粒的懸濁液；(6)、反應結束后，將上述第五步中含有Si02-LnP04核-殼結構顆粒的懸濁液冷卻至 室溫，用0. 22 y m的微孔濾膜過濾出沉淀物，所得沉淀物用去離子水洗滌4 5遍后，置于 30°C真空干燥箱中干燥12h以上，得到二氧化硅_稀土磷酸鹽核-殼結構熒光材料。
3.如權利要求2所述的二氧化硅_稀土磷酸鹽核_殼結構熒光材料的制備方法，其特 征是所述Si02為不發(fā)光的球形顆粒材料；所述Si02球形顆粒材料直徑為200nm 2 y m。
4.如權利要求2所述的二氧化硅_稀土磷酸鹽核_殼結構熒光材料的制備方法，其特 征是所述LnP04為發(fā)綠光的熒光材料。
5.如權利要求2所述的二氧化硅_稀土磷酸鹽核_殼結構熒光材料的制備方法，其特征是所述二氧化硅_稀土磷酸鹽核_殼結構熒光顆粒材料的直徑為600nm 12 y m。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種二氧化硅-稀土磷酸鹽核-殼結構熒光材料及其制備方法。將La2O3、Tb(NO3)3·6H2O、Ce(NO3)3·6H2O分別溶解于稀硝酸中，配制成稀土離子溶液；再按比例配制成稀土離子混合溶液；取三聚磷酸鈉溶于水中，配制成三聚磷酸鈉溶液；再將稀土離子混合溶液逐滴加入三聚磷酸鈉水溶液中，攪拌得到制備殼層材料的混合溶液；將作為核層材料的SiO2球形顆粒置入上述制備殼層材料的混合溶液中，反應結束后，經(jīng)冷卻、過濾、洗滌，真空干燥后收集得到二氧化硅-稀土磷酸鹽核-殼結構熒光材料。本發(fā)明所提供的二氧化硅-稀土磷酸鹽核-殼結構球形熒光顆粒材料，形貌規(guī)則，成本低廉，制備工藝簡單，適于批量生產(chǎn)，對于發(fā)光照明產(chǎn)業(yè)具有重要應用價值。
文檔編號C09K11/81GK101892053SQ20101022093
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者張純淳, 方云, 李玲, 王方育, 董燕超, 陳佳露 申請人:江南大學