一種鉬酸鹽基紅色熒光粉的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鉬酸鹽基紅色熒光粉的制備方法，更確切地說涉及一種以乙二胺 四乙酸（EDTA)和聚乙二醇（PEG)為絡合劑，采用溶膠凝膠燃燒法來制備具有發(fā)射強度高， 色純度與顯色性好的紅色熒光粉，屬于稀土發(fā)光材料技術領域。
【背景技術】
[0002] 目前商業(yè)化的白光LED器件采用藍光LED芯片搭配YAG = Ce3+黃色熒光粉，因其光 譜中紅區(qū)發(fā)射較弱造成其顯色指數較低，且藍光和黃色復合形成的"光暈"效應造成白光顏 色偏離自然白光，因此急需紅色熒光粉來補償紅光發(fā)射和提高光轉換效率。因此，在近紫外 到藍光范圍內同時具有高效吸收的新型紅色熒光粉獲得了廣泛研宄，如鎢鉬酸鹽、磷酸鹽、 釩酸鹽、鈦酸鹽等。其中，鉬酸鹽因其在紫外-藍光波段具有寬而強的電荷迀移吸收，Mo-O 之間較強的共價性，高的稀土離子猝滅濃度，成為近紫外白光LED用紅粉的優(yōu)異基質材料， 而Eu3+在藍光465nm附近的強吸收也為其在藍光波段的使用提供了前提。
[0003] 目前鉬酸鹽基發(fā)光材料的制備方法主要有高溫固相反應法、溶膠-凝膠法、燃 燒法、水熱合成法、共沉淀法、微波輻射法等方法。文獻1(李春靜明，大連海事大學， 2012.)采用高溫固相法制備了 ALn (MoO4)2 (A = Na、K，Ln = La等）熒光粉，制備工藝 復雜，能耗大，且粒徑分布不均勻。文獻2 (游航英，廖金生，溫和瑞，等，中國稀土學報， 2011，29(2) :178-184.)以檸檬酸為絡合劑用溶膠凝膠法制備了 KGd(WO4)2:Eu3+紅色熒光 粉，雖避免的固相法能耗大的缺點，但其制備的熒光粉分散性還不夠好，有少許團聚現象， 不利于在涂覆膠中的分散。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了改進現有技術的不足而提供一種鉬酸鹽基紅色熒光粉的制 備方法，該方法具有安全、速度快以及過程容易控制等特點，制備的粉體性能穩(wěn)定、粒徑均 勻，有利于后期的分散。
[0005] 本發(fā)明的技術方案為：采用EDTA和平均分子量（Mn)為3500?4500的PEG作為 絡合劑，采用溶膠凝膠法制備出透明的凝膠，經燃燒得到蓬松的前驅體，最后高溫下煅燒得 到性能穩(wěn)定、粒徑均勻的熒光粉。
[0006] 本發(fā)明的具體技術方案為：一種鉬酸鹽基紅色熒光粉的制備方法，其特征是所制 備熒光粉滿足下式所示的組分：K(GdhRE x) (MoO4)2，式中RE為稀土元素釤（Sm)、銪（Eu)或 鐠（Pr)中的一種，0. 1彡X彡0. 5,其具體步驟如下：
[0007] (1)原料選?。篕原料選，GcU RE原料Gd2O3和RE 203粉體；Mo原料選鉬酸銨 ((NH4)6Mo 7O24 ·4Η20);乙二胺四乙酸（EDTA)和平均分子量為3500?4500的聚乙二醇（PEG) 作為絡合劑；氨水和硝酸調節(jié)溶液pH ;去離子水作為溶劑；
[0008] (2)按鉬酸鹽組成K (GdhREx) (MoO4) 2所需的金屬元素摩爾比稱量原料；
[0009] (3)將鉬酸銨和乙二胺四乙酸（EDTA)溶于氨水；將稀土氧化物（Gd2O3和RE 203)溶 于硝酸；將聚乙二醇（PEG)溶于去離子水中；將鉬酸銨和EDTA的氨水溶液、碳酸鉀、稀土離 子的硝酸鹽溶液混合，攪拌加熱；然后將完全溶解的聚乙二醇溶液加入到混合液中，再用氨 水調節(jié)混合溶液pH = 3?6 ;整個過程一直攪拌加熱；
[0010] (4)將配置好的溶液在50?70°C加熱攪拌形成溶膠；然后將加熱溫度提高至 75?90°C并繼續(xù)攪拌，直至形成透明的凝膠；
[0011] (5)將凝膠放入160?180°C的烘箱中加熱，發(fā)生燃燒反應形成蓬松的前軀體粉 末；再將前軀體粉末進行高溫鍛燒，900?1200°C下保溫3?6小時；即得到鉬酸鹽基紅色 熒光粉。
[0012] 優(yōu)選步驟⑶中NH3 · H2O摩爾數是EDTA摩爾數的3?6倍；EDTA摩爾用量為鉀 離子及稀土離子摩爾數總和的I. 0?3. 0倍；PEG用量為目標產物K(GdhREx) (MoO4)2質量 的0. 02?2倍。
[0013] 優(yōu)選步驟（3)中攪拌加熱溫度為30?60°C。
[0014] 本發(fā)明加入平均分子量為3500?4500的PEG目的是將金屬離子的配合物進行分 散，通過高分子鏈的纏繞作用和末端基團與配合物的作用力，增大配合物間的間距，使制得 的粉體蓬松，粒徑更均勻，為后期在膠黏劑中的涂覆提供了應用前提；溶膠制備過程控制在 50?70°C，一是溫度過低，溶劑蒸發(fā)時間較長，能耗高，二是溫度過高，局部溫度較高，受熱 不均勻；煅燒溫度過低，晶相不能完全生成，有雜相，煅燒溫度過高，晶粒會繼續(xù)生長，形成 團聚，制得的粉體粒徑不均勻，因此煅燒溫度選取900?1200°C。
[0015] 有益效果：
[0016] 1、用本發(fā)明的方法制備鉬酸鹽紅色熒光粉能耗低，可以在較短的時間內制備出粒 徑均勻、性能穩(wěn)定的紅色熒光粉。
[0017] 2、本發(fā)明添加了 PEG可以得到更加蓬松的前驅體，以致得到蓬松的熒光粉，有利 于在涂覆膠中的分散。
【附圖說明】
[0018] 圖1為按照實例1制備的鉬酸鹽熒光粉的激發(fā)光譜圖；
[0019] 圖2為按照實例1制備的鉬酸鹽熒光粉的發(fā)射光譜圖；
[0020]圖3為按照實例2制備的鉬酸鹽熒光粉的掃描電鏡照片。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不應以此限制本發(fā)明保護范圍。
[0022] 本發(fā)明用EDTA作為絡合劑，加入PEG (平均分子量為3500?4500)增大分子間間 距，采用燃燒法得到蓬松的前驅體，最后加熱煅燒來制備熒光粉粉體的3個具體實施的如 表1所示。
[0023] 表 1
[0024]
【主權項】
1. 一種鉬酸鹽基紅色熒光粉的制備方法，其特征是所制備熒光粉滿足下式所示 的組分！K(GcURE x) (MoO4)2，式中RE為稀土元素釤（Sm)、銪（Eu)或鐠（Pr)中的一種， 0. 1彡X彡0. 5,其具體步驟如下： ⑴原料選?。篕原料選，GcU RE原料Gd2O3和RE 203粉體；Mo原料選鉬酸銨；乙二胺四 乙酸和平均分子量為3500?4500的聚乙二醇作為絡合劑；氨水和硝酸調節(jié)溶液pH ;去離 子水作為溶劑； (2)按鉬酸鹽組成K (GdhREx) (MoO4)2所需的金屬元素摩爾比稱量原料； ⑶將鉬酸銨和乙二胺四乙酸溶于氨水；將稀土氧化物（Gd2O3和RE2O 3)溶于硝酸；將聚 乙二醇溶于去離子水中；將鉬酸銨和EDTA的氨水溶液、碳酸鉀、稀土離子的硝酸鹽溶液混 合，攪拌加熱；然后將溶解的聚乙二醇溶液加入到混合液中，再用氨水調節(jié)混合溶液pH = 3?6 ;整個過程一直攪拌加熱； (4) 將配置好的溶液在50?70°C加熱攪拌形成溶膠；然后將加熱溫度提高至75? 90°C并繼續(xù)攪拌，直至形成透明的凝膠； (5) 將凝膠放入160?180°C的烘箱中加熱，發(fā)生燃燒反應形成蓬松的前軀體粉末；再 將前軀體粉末進行高溫鍛燒，900?1200°C下保溫3?6小時；即得到鉬酸鹽基紅色熒光 粉。
2. 按權利要求1所述的制備方法，其特征在于NH 3 · H2O摩爾數是EDTA摩爾數的3? 6倍；EDTA摩爾用量為鉀離子及稀土離子摩爾數總和的I. 0?3. 0倍；PEG用量為目標產物 K(GdhREx) (MoO4)2質量的 0· 02 ?2 倍。
3. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟（3)中攪拌加熱溫度為30? 60。。。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鉬酸鹽基紅色熒光粉的制備方法，按K(Gd1-xREx)(MoO4)2(0.1≤x≤0.5)所需的金屬元素摩爾比稱量原料；采用EDTA和平均分子量(Mn)為3500～4500的PEG作為絡合劑，采用溶膠凝膠法制備出透明的凝膠，經燃燒得到蓬松的前驅體，最后高溫下煅燒得到性能穩(wěn)定、粒徑均勻的熒光粉。用本發(fā)明的方法制備鉬酸鹽紅色熒光粉能耗低，可以在較短的時間內制備出粒徑均勻、性能穩(wěn)定的紅色熒光粉。
【IPC分類】C09K11-78
【公開號】CN104560039
【申請?zhí)枴緾N201410797170
【發(fā)明人】張樂, 劉泉
【申請人】徐州市江蘇師范大學激光科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月18日