專利名稱：一種片狀鋁酸鹽綠色熒光粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及稀土發(fā)光材料的制備方法。
背景技術(shù)：
稀土三基色熒光粉綠色粉有摻Tb4+的磷酸鹽，硼酸鹽，鋁酸鹽等，其中， Ce1^xTbxMgAl11O19鋁酸鹽熒光粉(簡(jiǎn)稱CMAT)耐高溫，穩(wěn)定性好，使其他熒光粉現(xiàn)在仍無(wú)法取代，它還可用在新型PDP平板顯示器中。工業(yè)化制備方法仍然是高溫固相法，其他的方法入溶膠-凝膠法和水熱法等仍無(wú)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景，而高溫固相法煅燒溫度高(1500°C以上)， 時(shí)間長(zhǎng)，而且使原料和助溶劑混合均勻需較長(zhǎng)時(shí)間的混合，產(chǎn)物粒子粗大，形貌不規(guī)則，需要較長(zhǎng)時(shí)間的球磨才能符合使用要求，是一種能耗高、周期長(zhǎng)、不環(huán)保的合成方法。熒光粉物性控制制備新方法的研究一直是發(fā)光材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，因?yàn)闊晒夥鄣牧６?、形貌和結(jié)晶性熒光粉的粒度、形貌和結(jié)晶性對(duì)其發(fā)光性能有至關(guān)重要的影響，高溫固相合成CMAT往往通過(guò)固固相混合的方法加入助溶劑鹽，促進(jìn)成相，由于混合不均勻，效果不理想，仍然需要高溫長(zhǎng)時(shí)間煅燒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種片狀鋁酸鹽綠色熒光粉[Ce1-JbxMgAl11O19 (0. 2彡χ彡 0.5)]的制備方法。本發(fā)明所述的片狀鋁酸鹽綠色熒光粉Ce1-JbxMgAl11O19 (0. 2 ^ χ彡0.5)的制備方法，包括以下步驟。(1)根據(jù)制備目標(biāo)產(chǎn)物的量，按照Cei_xTbxMgAln019中各金屬元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取相應(yīng)的原料，配制成目標(biāo)產(chǎn)物所含金屬的硝酸鹽混合溶液。(2)將有機(jī)燃料加入步驟(1)得到的混合溶液中，加熱溶解。(3)將氟化銨加入步驟( 得到的混合溶液中，加熱溶解，繼續(xù)濃縮混合溶液至接近粘稠狀態(tài)。(4)引發(fā)步驟(3)得到的粘稠液發(fā)生自蔓延燃燒。(5)將步驟(4)得到的自蔓延燃燒產(chǎn)物進(jìn)行后處理。(6)步驟(5)得到的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、研磨、過(guò)篩，得最終產(chǎn)物。本發(fā)明所述制備方法的步驟(1)中，所用的Ce原料為硝酸鈰、硝酸鈰銨、氧化鈰、 氫氧化鈰或碳酸鈰，所用的Tb原料為硝酸鋱、氧化鋱、氫氧化鋱或碳酸鋱，所用的Mg原料為硝酸鎂、單質(zhì)鎂、氧化鎂、氫氧化鎂或碳酸鎂，所用的Al原料為單質(zhì)鋁、硝酸鋁、氫氧化鋁或碳酸鋁。本發(fā)明所述制備方法的步驟O)中，所述的有機(jī)燃料為乙二醇、甘氨酸或尿素中的一種或兩種以上，所加有機(jī)燃料的摩爾數(shù)為所得產(chǎn)物中金屬離子摩爾數(shù)總和的0. 9^5. 0倍。本發(fā)明所述制備方法的步驟(3)中，所加氟化銨的摩爾數(shù)為目標(biāo)產(chǎn)物中所有金屬離子摩爾數(shù)總和的0. 2 1.5倍。本發(fā)明所述制備方法的步驟中，所述的引燃指的是在微波爐中微波輻照引燃或在馬弗爐中40(T70(TC溫度下加熱引燃。本發(fā)明所述制備方法的步驟(5)中，所述的后處理指的是在80(Tl30(rC溫度下還原氣氛中煅燒2、h。本發(fā)明所述制備步驟(6)中，所述的洗滌指的是用去離子水洗到洗滌液的電導(dǎo)率低于 10 μ s/cm2。本發(fā)明是一種改進(jìn)的溶液燃燒合成法，即“氟鹽輔助溶液燃燒合成法”，該法通過(guò)加熱引發(fā)加入氟鹽的氧化還原混合液發(fā)生燃燒反應(yīng)合成前驅(qū)體，既解決了傳統(tǒng)溶液燃燒合成法粒子燒結(jié)團(tuán)聚嚴(yán)重、產(chǎn)物呈多孔結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，也克服了高溫固相法顆粒大、形貌不規(guī)則、合成周期長(zhǎng)、能耗大等不足，由于其加鹽的方式是在溶液中加入，能夠簡(jiǎn)單快速的使其混合均勻，所加的氟離子燃燒過(guò)程中與鋁離子會(huì)形成絡(luò)合物中間體，降低了成相溫度，縮短了煅燒時(shí)間，無(wú)需球磨就能得到發(fā)光性能優(yōu)良，粒徑可控，大小均勻，形貌規(guī)則的片狀CMAT， 具有良好的工業(yè)化應(yīng)用前景，本發(fā)明實(shí)施簡(jiǎn)單、成本低廉、快速節(jié)能，是一種有工業(yè)化應(yīng)用前景的合成片狀鋁酸鹽綠色熒光粉CMAT的新方法。


圖1是實(shí)施例1的掃描電鏡照片。
圖2是實(shí)施例1的激發(fā)發(fā)射光譜圖。
圖3是實(shí)施例2的掃描電鏡照片。
圖4是實(shí)施例2的激發(fā)發(fā)射光譜圖。
圖5是實(shí)施例3的掃描電鏡照片。
圖6是實(shí)施例3的激發(fā)發(fā)射光譜圖。
圖7是實(shí)施例4的掃描電鏡照片。
圖8是實(shí)施例4的激發(fā)發(fā)射光譜圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將通過(guò)以下實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1。稱取0.2305 g CeO2,置于30 ml 1 1硝酸溶液中，滴加5ml 30%的雙氧水，邊加熱邊攪拌直至完全溶解，接著稱取0. 1234 g Tb4O7，0. 08g MgO和8. 28 g Al (NO3) 3·9Η20，力口入其中，加熱溶解得到硝酸鹽混合溶液。向前面得到的混合溶液中加入0.8658 g NH4F和 5. 32 g尿素，加熱、攪拌使之溶解，并濃縮至接近粘稠狀態(tài)，然后放入微波爐中加熱引燃，燃燒產(chǎn)物放入通有氮?dú)浠旌蠚怏w(H2: 5 V%)的1100°C管式氣氛爐中熱處理2 h。熱處理后的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥，研磨、過(guò)篩，即得Cea67Tba33MgAl11O19熒光粉。實(shí)施例2。稱取0.2305 g CeO2,置于30 ml 1 1硝酸溶液中，滴加5ml 30%的雙氧水，邊加熱邊攪拌直至完全溶解，接著稱取0. 12；34 g Tb4O7，0.08g MgO和0. 594 g Al粉，加入其中， 加熱溶解得到硝酸鹽混合溶液。向前面得到的混合溶液中加入0.6734 g NH4F和4.56 g尿素，加熱、攪拌使之溶解，并濃縮至接近粘稠狀態(tài)，繼續(xù)加熱引發(fā)自蔓延燃燒反應(yīng)，燃燒產(chǎn)物放入通有氮?dú)浠旌蠚怏w(H2: 5 V%)的1100°C管式氣氛爐中熱處理2 h。熱處理后的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥，研磨、過(guò)篩，即得Cea67Tba33MgAl11O19熒光粉。實(shí)施例3。稱取0.2305 g CeO2,置于30 ml 1 1硝酸溶液中，滴加5ml 30%的雙氧水，邊加熱邊攪拌直至完全溶解，接著稱取0. 1234 g Tb4O7，0.08g MgO和1.716 g Al (OH) 3，加入其中， 加熱溶解得到硝酸鹽混合溶液。向前面得到的混合溶液中加入0.8658 g NH4F和4.56 g 尿素，加熱、攪拌使之溶解，并濃縮至接近粘稠狀態(tài)，然后放入微波爐中加熱引燃，燃燒產(chǎn)物放入通有氮?dú)浠旌蠚怏w(H2: 5 V%)的1100°C管式氣氛爐中熱處理2 h。熱處理后的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥，研磨、過(guò)篩，即得Cea67Tba33MgAl11O19熒光粉。實(shí)施例4。稱取0.2305 g CeO2,置于30 ml 1 1硝酸溶液中，滴加5ml 30%的雙氧水，邊加熱邊攪拌直至完全溶解，接著稱取0. 1234 g Tb4O7，0.08g MgO和0.594 g Al粉，加入其中，加熱溶解得到硝酸鹽混合溶液。向前面得到的混合溶液中加入0.6734 g NH4F和2.6178 g 甘氨酸，加熱、攪拌使之溶解，并濃縮至接近粘稠狀態(tài)，然后放入微波爐中加熱引燃，燃燒產(chǎn)物放入通有氮?dú)浠旌蠚怏w(H2: 5 V%)的1100°C管式氣氛爐中熱處理2 h。熱處理后的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥，研磨、過(guò)篩，即得Cea67Tba33MgAl11O19熒光粉。附圖1、附圖3、附圖5、附圖7分別呈現(xiàn)實(shí)施例廣4的得到Cq67Tba33MgAl11O19熒光粉的掃描電鏡照片，可以看出采用氟鹽輔助溶液燃燒合成法，改變合成條件，可以在不同粒度范圍進(jìn)行有效地控制，且粒子大小均勻、形貌規(guī)則、分散性良好，呈規(guī)則的片狀。附圖2、附圖4、附圖6、附圖8分別呈現(xiàn)實(shí)施例廣4的得到Cq67Tba33MgAl11O19熒光粉的激發(fā)發(fā)射光譜圖。
權(quán)利要求
1. 一種片狀鋁酸鹽綠色熒光粉的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)根據(jù)制備目標(biāo)產(chǎn)物的量，按照CehTbxMgAl11O19中各金屬元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取相應(yīng)的原料，配制成目標(biāo)產(chǎn)物所含金屬的硝酸鹽混合溶液；(2)將有機(jī)燃料加入步驟(1)得到的混合溶液中，加熱溶解；(3)將氟化銨加入步驟( 得到的混合溶液中，加熱溶解，繼續(xù)濃縮混合溶液至接近粘稠狀態(tài)；(4)引發(fā)步驟(3)得到的粘稠液發(fā)生自蔓延燃燒；(5)將步驟(4)得到的自蔓延燃燒產(chǎn)物進(jìn)行后處理；(6)步驟( 得到的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、研磨、過(guò)篩，得最終產(chǎn)物； 所述的 Ce1-JbxMgAl11O19，其中 0. 2 彡 χ ^ 0. 5 ；步驟(1)中，所用的Ce原料為硝酸鈰、硝酸鈰銨、氧化鈰、氫氧化鈰或碳酸鈰，所用的Tb 原料為硝酸鋱、氧化鋱、氫氧化鋱或碳酸鋱，所用的Mg原料為硝酸鎂、單質(zhì)鎂、氧化鎂、氫氧化鎂或碳酸鎂，所用的Al原料為單質(zhì)鋁、硝酸鋁、氫氧化鋁或碳酸鋁；步驟O)中，所述的有機(jī)燃料為乙二醇、甘氨酸或尿素中的一種或兩種以上，所加有機(jī)燃料的摩爾數(shù)為所得產(chǎn)物中金屬離子摩爾數(shù)總和的0. 9^5. 0倍；步驟(3)中，所加氟化銨的摩爾數(shù)為目標(biāo)產(chǎn)物中所有金屬離子摩爾數(shù)總和的0.2 1. 5倍；步驟中，所述的引燃指的是在微波爐中微波輻照引燃或在馬弗爐中40(T70(TC溫度下加熱引燃；步驟(5)中，所述的后處理指的是在80(Tl30(rC溫度下還原氣氛中煅燒2、h； 步驟(6)中，所述的洗滌指的是用去離子水洗到洗滌液的電導(dǎo)率低于10 ys/cm2。
全文摘要
一種片狀鋁酸鹽綠色熒光粉的制備方法，包括以下步驟(1)根據(jù)制備目標(biāo)產(chǎn)物的量，按照Ce1-xTbxMgAl11O19中各金屬元素的化學(xué)計(jì)量比，分別稱取相應(yīng)的原料，配制成目標(biāo)產(chǎn)物所含金屬的硝酸鹽混合溶液；(2)將有機(jī)燃料加入步驟(1)得到的混合溶液中，加熱溶解；(3)將氟化銨加入步驟(2)得到的混合溶液中，加熱溶解,繼續(xù)濃縮混合溶液至接近粘稠狀態(tài)；(4)引發(fā)步驟(3)得到的粘稠液發(fā)生自蔓延燃燒；(5)將步驟(4)得到的自蔓延燃燒產(chǎn)物進(jìn)行后處理；(6)步驟(5)得到的產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥、研磨、過(guò)篩，得最終產(chǎn)物。本發(fā)明降低了成相溫度，縮短了煅燒時(shí)間，發(fā)光性能優(yōu)良，粒徑可控，大小均勻，形貌規(guī)則，且實(shí)施簡(jiǎn)單、成本低廉、快速節(jié)能，具有很好的工業(yè)化應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C09K11/80GK102367384SQ20111033428
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月29日
發(fā)明者劉銘, 林玉翠, 柯于勝, 陳偉凡 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)