專(zhuān)利名稱(chēng)：一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法，屬于發(fā)光材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
固態(tài)照明是通過(guò)半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)制造照明光源的技術(shù)，具有綠色環(huán)保、耐候性好、理論光效率高、節(jié)能、壽命長(zhǎng)、色彩豐富、響應(yīng)速度快、易于微型化和免維護(hù)等顯著優(yōu)點(diǎn)，因而被譽(yù)為繼白熾燈、熒光燈和節(jié)能燈之后的新一代光源，有望取代傳統(tǒng)照明光源，具有十分廣闊的應(yīng)用前景?；谀壳癓ED技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)成本，白光LED獲得的途徑主要采用近紫外或藍(lán)光LED單芯片配合三基色熒光粉進(jìn)行光轉(zhuǎn)換的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，是目前半導(dǎo)體固態(tài)照明工程的發(fā)展主體。熒光粉材料是影響白光LED發(fā)光效率、發(fā)光強(qiáng)度、使用壽命、顯色指數(shù)、燈光色溫等光源主要指標(biāo)的關(guān)鍵材料之一。

目前，白光LED主要采用LED芯片與熒光粉組合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。已商業(yè)化的白光LED是采用GaN基芯片所發(fā)射的藍(lán)光激發(fā)YAG: Ce3+熒光粉而獲得的，但這種白光由于缺乏紅光成分而使得顯色性能低。為解決這個(gè)問(wèn)題，有三種方式可以選擇，第一種是以藍(lán)光LED芯片與紅色和綠色熒光粉組合；第二種是以藍(lán)光LED芯片與黃色、紅色和綠色熒光粉組合；第三種是以近紫外LED芯片與藍(lán)色、紅色和綠色熒光粉組合。在這三種方式中，都必須有紅色熒光粉參與，但現(xiàn)有紅色熒光粉體系單一，發(fā)光效率和穩(wěn)定性不能和其他粉相比。已商品化的紅色熒光粉主要是Y202S:Eu3+、鋁酸鹽體系、鑰酸鹽體系和硅基氮化物及氮氧化物體系。與藍(lán)、綠熒光粉相比，Y2O2S = Eu3+存在下列突出缺點(diǎn):價(jià)格昂貴；不能有效吸收400nm左右激發(fā)光；在紫外光照射下放出硫化物氣體，污染環(huán)境，以致化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，使用壽命縮短；而鋁酸鹽體系的熒光粉具有抗?jié)裥圆?，發(fā)光顏色單一等缺點(diǎn)，而且成本較高，合成條件比較苛刻；鑰酸鹽體系熒光粉發(fā)光強(qiáng)度較弱，在很大程度上限制了其應(yīng)用范圍。雖然硅基氮化物及氮氧化物克服了這些缺點(diǎn)，但是價(jià)格更昂貴，廠家難以接受，因此開(kāi)發(fā)一種發(fā)光效率高、性能穩(wěn)定、環(huán)境友好、價(jià)格便宜的紅色熒光粉就成了當(dāng)前LED領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急。大量研究表明，相對(duì)于體相材料，納米尺寸的材料具有優(yōu)異的光學(xué)性能，其發(fā)光性能可以通過(guò)控制納米材料的尺度和缺陷濃度來(lái)調(diào)節(jié)。納米尺寸的材料作為發(fā)光材料基質(zhì)，發(fā)現(xiàn)其發(fā)光效率、熒光強(qiáng)度、猝滅濃度、熒光壽命和輻射躍遷速率等都有顯著的提高。納米材料大量的缺陷能與活性中心離子形成能量傳遞，從而使納米基質(zhì)與活性中心離子形成能量傳遞，使其為熒光粉的發(fā)光做出貢獻(xiàn)，因此通過(guò)整合納米基質(zhì)，特別是一維納米基質(zhì)和稀土離子兩者的優(yōu)異光學(xué)性能可以進(jìn)一步提高熒光粉的發(fā)光性能，這在傳統(tǒng)方法(如高溫固相法)制備的微米級(jí)基質(zhì)熒光粉中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。目前，納米基質(zhì)熒光粉的研究主要集中在納米顆粒方面，研究觀察到了發(fā)光效率提高、熒光增強(qiáng)，以及在納米晶中稀土離子的猝滅濃度比體相材料提高等現(xiàn)象，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)無(wú)輻射躍遷提高得比較顯著，導(dǎo)致量子效率降低。其主要原因是納米顆粒是三個(gè)維度上的受限體系，對(duì)其表面存在大量的表面缺陷難以有效控制，這些表面缺陷在成為輻射中心的同時(shí)，也充當(dāng)了無(wú)輻射躍遷的通道，提高了納米顆粒的無(wú)輻射躍遷速率，降低了零維納米顆粒中稀土離子的電子躍遷速率和量子效率。傳統(tǒng)紅色熒光粉普遍采用高溫固相法，此方法存在摻雜濃度低、摻雜均勻性和顆粒尺寸均勻性差、燒結(jié)溫度高、能耗大、工序多、成本較高、難以形成納米級(jí)基質(zhì)等缺陷。微/納米顆粒三基色熒光粉的制備一般采用溶膠-凝膠法，雖然溶膠-凝膠法具有:(a)操作溫度低；(b)易于準(zhǔn)確控制摻雜量；(c)能避免實(shí)驗(yàn)中雜質(zhì)的引入，保持樣品的純度；(d)前驅(qū)液在低溫下混合，能在分子水平上達(dá)到高度的均勻性等優(yōu)點(diǎn)，但是也存在下述不足:(a)整個(gè)溶膠一凝膠過(guò)程所需時(shí)間較長(zhǎng)，常需要幾天或幾周；(b)最終產(chǎn)品的獲得還需要煅燒過(guò)程才能獲得，增加了生產(chǎn)周期和成本；(C)凝膠中存在大量微孔，在煅燒過(guò)程中又將會(huì)逸出許多氣體及有機(jī)物等有害氣體，并產(chǎn)生收縮和團(tuán)聚，煅燒后顆粒長(zhǎng)大，燒結(jié)性能差。而水熱法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的用于制備一維納米材料的新方法，具有:(a)操作簡(jiǎn)便；(b)原料轉(zhuǎn)化充分；(C)能夠形成特殊的高溫高壓環(huán)境，使通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并進(jìn)行重結(jié)晶等特點(diǎn)，通過(guò)控制原材料摩爾比，反應(yīng)溫度，反應(yīng)時(shí)間和填充度等條件能夠很方便的大規(guī)模合成直徑分布均勻的一維納米材料，但目前采用水熱法制備熒光粉的研究比較少，主要是因?yàn)樗疅岱ǖ臏囟容^高，對(duì)設(shè)備要求也就相對(duì)較高，技術(shù)難度大，安全性能差。目前采用溶膠-水熱法制備一維納米熒光粉未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有紅色熒光粉的制備方法存在的不足，本發(fā)明提出一種環(huán)境友好、價(jià)格低廉、操作安全的一維紅色納米熒光粉的制備方法，所制得的一維紅色納米熒光粉具有可被近紫外和藍(lán)光有效激發(fā)、發(fā)射強(qiáng)度高，物相均勻、化學(xué)及熱穩(wěn)定性好、抗老化性能高、無(wú)毒、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法，包括下述步驟:第一步:配料一維紅色納米熒光粉化學(xué)通式(一)為:Ca(1_z)Rw0u:ZEu3+，其中，0.001 ^ z ^ 0.5，0.33彡w彡4，1.6彡u彡9，R選自Ge、Si中的至少一種；按所述化學(xué)通式確定的一維紅色納米熒光粉各組份摩爾配比，分別取各組分，或一維紅色納米熒光粉化學(xué)通式(二)為:MyCa(1_x_y)Rw0u:XEu3+，其中，0.001 彡 X 彡 0.5，0.001 彡 y 彡 0.5，0.001 彡 x+y 彡 0.5，0.33 彡 W 彡 4，1.6 彡 u 彡 9 ;所述R選自Ge、Si中的至少一種，M選自L1、Na、K、Sr、Mg、Al中至少一種；，按所述化學(xué)通式(二)確定的一維紅色納米熒光粉各組份摩爾配比，分別取各組分；所述M由L1、Na、K、Sr、Mg、Al的碳酸鹽、醋酸鹽、氧化物、堿中的至少一種提供；鈣由氧化鈣、氫氧化鈣、醋酸鈣中的一種提供；鍺由氧化鍺或鍺酸鈉提供；硅由正硅酸乙酯的無(wú)水乙醇溶液或娃酸鈉提供；銪由氧化銪、硝酸銪、醋酸銪中的一種提供；第二步:溶膠-水熱法制備一維紅色納米熒光粉

將第一步所取配料加入去離子水中并進(jìn)行超聲波處理30_60min后，移入反應(yīng)釜中，加入去離子水使反應(yīng)釜填充度達(dá)60-85%，在溫度為100-200°C條件下保溫1_48小時(shí)后，自然冷卻，過(guò)濾，取濾渣在60-90°C空氣條件下進(jìn)行干燥，即得到一維紅色納米熒光粉。
本發(fā)明一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法，所述正硅酸乙酯的無(wú)水乙醇溶液是正硅酸乙酯與無(wú)水乙醇按體積比1:10-20配置而成的混合溶液。本發(fā)明一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法，所述一維紅色納米熒光粉的直徑分布范圍為5-60nm，長(zhǎng)度范圍為30-1000微米。本發(fā)明一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法，所制備的一維紅色納米熒光粉，可以被波長(zhǎng)為350-415nm的近紫外光或波長(zhǎng)為450_470nm的藍(lán)光有效激
發(fā)出高亮紅光。本發(fā)明的有益效果簡(jiǎn)述于下:本發(fā)明采用溶膠-水熱法來(lái)制備一維紅色納米熒光粉，此方法綜合了溶膠-凝膠和水熱法兩者的優(yōu)點(diǎn)，由于不需陳化和燒結(jié)，大大縮短了制備周期和提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)由于水熱反應(yīng)的溫度為100-200°C，這在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，既能保證安全生產(chǎn)，又能降低能耗和對(duì)設(shè)備的要求，從而達(dá)到最大限度的降低生產(chǎn)成本的目的。在制備工藝方面，本發(fā)明采用的溶膠-水熱法實(shí)現(xiàn)了一維納米材料的制備和稀土離子在分子水平上對(duì)此一維納米材料進(jìn)行高度均勻摻雜，保障了摻雜離子摩爾比的準(zhǔn)確控制，物相的均勻性和高的摻雜濃度，整合了一維納米材料發(fā)光基質(zhì)和活性中心離子對(duì)熒光粉發(fā)光的貢獻(xiàn)，從而提高發(fā)光效率、增強(qiáng)發(fā)光強(qiáng)度。在組份方面:1.所有選擇的原材料都是無(wú)毒、無(wú)輻射的材料，保障了制備的一維全色納米熒光粉也是無(wú)毒、無(wú)輻射的綠色環(huán)保熒光材料；2.選擇鈣的鍺酸鹽或硅酸鹽作為基質(zhì)，具有物理和化學(xué)性能和熱穩(wěn)定等特點(diǎn)，另外一維鍺酸鹽或硅酸鹽是在酸堿環(huán)境中合成的，具有抗酸堿能力，且鈣、鍶、鋇等離子半徑較稀土離子半徑大，易于形成置換摻雜，從而提高摻雜濃度；3.由于Eu3+是在近紫外區(qū)或藍(lán)光區(qū)具有比較強(qiáng)的吸收的稀土離子，摻于納米基質(zhì)中時(shí)，兩者之間會(huì) 發(fā)生能量傳遞，納米基質(zhì)能將缺陷形成能傳遞給Eu3+,對(duì)Eu3+起到敏化劑的作用，從而使Eu3+的5Dtl — 7F1躍遷發(fā)射大大增強(qiáng)，有利于改善熒光粉的激發(fā)寬度和發(fā)光強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)被近紫外和藍(lán)光有效激發(fā)；4.選擇L1、Na、K、Sr、Mg、Al等進(jìn)行多元摻雜，一方面起到電荷補(bǔ)充作用，另一方面提高固溶度，進(jìn)一步改變晶體場(chǎng)，從而提高量子效率和發(fā)光強(qiáng)度.。由于一維納米材料是在兩個(gè)維度上的受限體系，對(duì)其表面存在的大量缺陷相對(duì)于三維受限體系的納米顆粒更易控制，所以采用本發(fā)明制備的一維納米材料作為熒光粉的基質(zhì)，更有利于量子效率、發(fā)光效率和發(fā)光強(qiáng)度等提高。綜上所述:本發(fā)明所制備的一維紅色納米熒光粉，可被近紫外和藍(lán)光有效激發(fā)、發(fā)射強(qiáng)度高，物相均勻、化學(xué)及熱穩(wěn)定性好、抗老化性能高、無(wú)毒、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn).；可以解決現(xiàn)有紅色熒光粉普遍存在的問(wèn)題，在白光LED領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。另外，本發(fā)明采用的合成工藝方法簡(jiǎn)單、可控，安全、制備溫度低、節(jié)約能源，且各組分含量可以精確控制、可在分子水平上混合均勻等特點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)使該方法具有大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的能力。


附圖1為實(shí)施例2所制一維線狀紅色納米熒光粉的XRD圖；附圖2 Ca)為實(shí)施例2所制一維線狀紅色納米熒光粉的低倍SEM圖；附圖2 (b)為實(shí)施例2所制一維線狀紅色納米熒光粉的高倍SEM附圖3 (a)為實(shí)施例2所制一維線狀紅色納米熒光粉的TEM圖；附圖3 (b)為實(shí)施例2所制一維線狀紅色納米熒光粉的HRTEM圖；附圖4 (a)為實(shí)施例2所制一維線狀紅色納米熒光粉在檢測(cè)波長(zhǎng)為613nm條件下的激發(fā)光譜；附圖4 (b)為實(shí)施例2所制一維線狀紅色納米熒光粉在激發(fā)波長(zhǎng)為395nm條件下的發(fā)射光譜；附圖4 (C)為實(shí)施例2所制一維線狀紅色納米熒光粉在激發(fā)波長(zhǎng)為465nm條件下的發(fā)射光譜；附圖4 (d)為實(shí)施例2所制一維線狀紅色納米熒光粉在激發(fā)波長(zhǎng)為395nm條件下的數(shù)碼光學(xué)照片，圖中斑點(diǎn)為高亮紅色；從圖1可以看出制備的一維線狀紅色納米熒光粉的結(jié)晶性能良好。從圖2 (a)可以看出制備的紅色納米熒光粉為一維線狀熒光粉，直徑為5_60nm，長(zhǎng)度為30-1000微米；從圖2 (b)可以看出制備的一維線狀紅色納米熒光粉表面光滑，直徑均勻。從圖3 Ca)可以看出制備的一維線狀紅色納米熒光粉直徑分布均勻，表面光滑；從圖3 (b)可以看出 制備的一維線狀紅色納米熒光粉晶格完美，說(shuō)明形成了均勻摻雜。從圖4 Ca)可以看出制備的一維線狀紅色納米熒光粉在檢測(cè)波長(zhǎng)為613nm時(shí)，激發(fā)光譜存在200-340、350-420nm、450-500nm和520_550nm四個(gè)激發(fā)帶，表明制備的熒光粉能夠被近紫外和藍(lán)光有效激發(fā)；從圖4(b)可以看出制備的一維線狀紅色納米熒光粉在激發(fā)波長(zhǎng)為395nm時(shí)，發(fā)射光譜中出現(xiàn)390-550nm的弱發(fā)射帶和590nm橙、613nm紅兩種強(qiáng)發(fā)射光，以及649和695nm兩種弱紅色發(fā)射光，表明制備的一維線狀熒光粉在近紫外激發(fā)下能夠發(fā)出強(qiáng)紅色光；從圖4 (C)可以看出制備的一維線狀紅色納米熒光粉在激發(fā)波長(zhǎng)為465nm時(shí)，發(fā)射光譜中出現(xiàn)590nm橙、613nm紅兩種強(qiáng)發(fā)射光，以及649和695nm兩種弱紅色發(fā)射光，表明制備的一維線狀熒光粉在藍(lán)光激發(fā)下也能夠發(fā)出強(qiáng)紅色光；從附圖4(d)可以看出實(shí)施例2所制一維線狀紅色納米熒光粉在激發(fā)波長(zhǎng)為395nm條件下能夠發(fā)射明亮的紅色光，表明所制備的一維線狀紅色熒光粉與近紫外LED芯片能夠很好的匹配，可用作白光LED的紅色熒光粉。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1.將 1.046g Ge02、0.4206g Ca0、0.2147gl/2 水合醋酸鍶、0.6012g 四水合醋酸銪與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理60min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在200°C溫度條件下保溫12小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在60°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例2.將 2.3ml TE0S、0.4486g Ca0、0.2147gl/2 水合醋酸鍶、0.4009g 四水合醋酸銪、46ml無(wú)水乙醇與124ml去離子水混合,進(jìn)行超聲波處理30min后,移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在200°C溫度條件下保溫24小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在90°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例3.將 1.046g Ge02、2.3mlTE0S、0.9534g Ca0、0.2147gl/2 水合醋酸鍶、0.8018g四水合醋酸銪、20ml無(wú)水乙醇與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理45min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在200°C溫度條件下保溫24小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在75°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。 實(shí)施例4.將 1.666g Na2GeO3^2.3mlTE0S、0.9534g Ca0、0.2147gl/2 水合醋酸鍶、0.8018g四水合醋酸銪、20ml無(wú)水乙醇與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理60min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在160°C溫度條件下保溫48小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在90°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例5.將 1.046g Ge02、0.4206Ca0、0.2684gl/2 水合醋酸鍶、0.5010g 四水合醋酸銪與160ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理45min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在100°C溫度條件下保溫24小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在60°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例6.將L 046g GeO2U.3213g 二水合醋酸鈣、0.2684gl/2水合醋酸鍶、5010g四水合醋酸銪與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理30min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在160°C溫度條件下保溫48小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在60°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例7.將 2.3ml TE0S、0.4206g Ca0、0.0501g 二水合醋酸鋰、0.8018g 四水合醋酸銪、20ml無(wú)水乙醇與120ml去離子水混合,進(jìn)行超聲波處理60min后,移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在160°C溫度條件下保溫24小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在60°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例8.將 1.046g Ge02、0.5556g Ca(0H)2,0.1074gl/2 水合醋酸鍶、(λ 8018g 四水合醋酸銪與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理45min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在200°C溫度條件下保溫I小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在80°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例9.將 2.3mlTE0S、l.2333g二水合醋酸鈣、0.2147gl/2水合醋酸鍶、0.8018g四水合醋酸銪、20ml無(wú)水乙醇與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理60min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在200°C溫度條件下保溫24小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在60°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例10.將2.3mlTE0S、1.4094g 二水合醋酸鈣、0.2144g四水合醋酸鎂、0.446g六水合硝酸銪、20ml無(wú)水乙醇與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理30min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在200°C溫度條件下保溫24小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在90°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例1L 將 L 046g GeO2、L 4094g二水合醋酸鈣、0.028Ig氫氧化鉀、0.050Ig二水合醋酸鋰、0.3519g三氧化二銪與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理50min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在200°C溫度條件下保溫24小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在70°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例12.將 1.046g Ge02、0.4445g Ca (0H)2,0.1074gl/2 水合醋酸鍶、0.0501g二水合醋酸鋰、1.207g四水合醋酸銪與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理40min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在200°C溫度條件下保溫24小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在80°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例13.將 1.046g Ge02、0.5608g Ca0、0.02g 氫氧化鈉、0.0202g 氧化鎂、0.4009g四水合醋酸銪與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理55min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在200°C溫度條件下保溫24小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在85°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。實(shí)施例14.將 1.046g Ge02、0.5608g Ca0、0.02g 氫氧化鈉、0.0509g 氧化鋁、
0.4009g四水合醋酸銪與120ml去離子水混合，進(jìn)行超聲波處理30min后，移入200ml的聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，置于加熱爐中，在200°C溫度條件下保溫24小時(shí)。反應(yīng)完成后，自然冷卻至室溫。取出在90°C干燥箱中干燥即得直徑為5-60nm左右，長(zhǎng)度達(dá)30-1000微米的一維線狀紅色納米熒光粉。

上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的部分實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式。上述實(shí)施例制備的一維紅色納米熒光粉的發(fā)光性能均采用F-4500熒光光度計(jì)，白光LED熒光粉測(cè)試系統(tǒng)SPR-960、量子效率產(chǎn)率測(cè)量?jī)xQE-1000、CIE1913色坐標(biāo)計(jì)算軟件等對(duì)其激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、熒光光度、色度參數(shù)、量子效率、色坐標(biāo)進(jìn)行表征。
權(quán)利要求
1.一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法，其特征在于包括下述步驟: 第一步:配料 一維紅色納米熒光粉化學(xué)通式(一)為:Ca(1_z)RwOu:ZEu3+，其中，0.0Ol彡ζ彡0.5，0.33彡w彡4，1.6彡u彡9，R選自Ge、Si中的至少一種； 按所述化學(xué)通式(一)確定的一維紅色納米熒光粉各組份摩爾配比，分別取各組分；或 一維紅色納米熒光粉化學(xué)通式(二)為:MyCa(1_x_y)RwOu:xEu3+，其中，0.001 ≤ x ≤ 0.5，0.001 ≤ y ≤ 0.5，0.001 ≤ x+y ≤ 0.5，0.33 ≤ w ≤ 4，1.6 ≤ u ≤ 9 ;所述 R 選自 Ge、Si 中的至少一種，M選自L1、Na、K、Sr、Mg、Al中至少一種； ’按所述化學(xué)通式(二)確定的一維紅色納米熒光粉各組份摩爾配比，分別取各組分； 所述M由L1、Na、K、Sr、Mg、Al的碳酸鹽、醋酸鹽、氧化物、堿中的至少一種提供丐由氧化鈣、氫氧化鈣、醋酸鈣中的一種提供；鍺由氧化鍺或鍺酸鈉提供；硅由正硅酸乙酯的無(wú)水乙醇溶液或娃酸鈉提供；銪由氧化銪、硝酸銪、醋酸銪中的一種提供； 第二步:溶膠-水熱法制備一維紅色納米熒光粉 將第一步所取配料加入去離子水中并進(jìn)行超聲波處理30-60min后，移入反應(yīng)釜中，力口入去離子水使反應(yīng)釜填充度達(dá)60-85%，在溫度為100-200°C條件下保溫1_48小時(shí)后，自然冷卻，過(guò)濾，取濾渣在60-90°C空氣條件下進(jìn)行干燥，即得到一維紅色納米熒光粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法，其特征在于:所述正硅酸乙酯的無(wú)水乙醇溶液是正硅酸乙酯與無(wú)水乙醇按體積比1:10-20配置而成的混合溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法，其特征在于:所制備的一維紅色納米熒光粉的直徑分布范圍為5-60nm，長(zhǎng)度范圍為30-1000 微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法，其特征在于:所制備的一維紅色納米熒光粉，可以被波長(zhǎng)為350-415nm的近紫外光或波長(zhǎng)為450-470nm的藍(lán)光有效激發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種藍(lán)光和近紫外激發(fā)型一維紅色納米熒光粉的制備方法，屬于發(fā)光材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)按紅色納米熒光粉的化學(xué)通式Ca(1-z)RwOu:zEu3+或MyCa(1-x-y)RwOu:xEu3+確定的組份摩爾配比，配取各種原料，所述R選自Ge、Si中的至少一種；所述M源中的M選自Li、Na、K、Sr、Mg、Al中至少一種；再將所取原料加入水中并超聲波處理30-60min后，移入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜的填充度為60-85%，在100-200℃下保溫1-48小時(shí)后冷卻,過(guò)濾，濾渣在60-90℃下干燥，即得到一維紅色納米熒光粉。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、安全可控、制備溫度低、能耗低、各組分分布均勻，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C09K11/59GK103087711SQ20131001753
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者林良武, 江垚, 賀躍輝 申請(qǐng)人:中南大學(xué)