空心结构的镓酸盐发光材料及制备方法技术

本发明专利技术属于发光材料领域，其公开了一种空心结构的镓酸盐发光材料及其制备方法；该发光材料的化学通式为(Ln1-xEux)3GaO6，其中，Ln为Gd、Y中的一种，x的取值范围为0<x≤0.3。本发明专利技术的空心结构的镓酸盐发光材料中，采用分散的碳小球C为模板，得到的镓酸盐发光材料为球形的空心结构，不仅形貌可控，且能够有效的减少稀土金属的用量，降低了产品成本，大量节约珍贵的稀土资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光材料领域，尤其涉及一种空心结构的镓酸盐发光材料及制备方 法。
技术介绍
现在的商用发光材料大多是用高温固相法制备的，高温反应耗能多且颗粒分布不 均，粉粒形貌各异，需用球磨的方法以获得2-8微米粒径的荧光粉，且使粉体颗粒尺寸不一 致，形貌不完整，致使涂层不均。人们通过使用溶胶-凝胶法，水热合成法，络合凝胶法等方 法来制备荧光粉，这些方法可以弥补高温固相合成法的不足，但是这些方法所得的荧光粉 的发光强度不如高温固相合成法。得到尺寸、形貌可控且发光性能好的发光材料是研究人 员一直努力的目标。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于提供一种发光效率较高、形貌可控的空心结构的镓酸 盐发光材料。 本专利技术的技术方案如下： -种空心结构的镓酸盐发光材料，其化学通式为：(LrihEu^GaOj；，其中，Ln为Gd、 Y中的一种，X为Eu原子取代Ln原子的摩尔数，X的取值范围为0〈x彡0. 3。 所述空心结构的镓酸盐发光材料，优选，X的取值范围为0. 005彡X彡0. 2。 本专利技术还涉及一种空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，包括如下步骤： 将浓度为0. 000075?0. 15g/ml的蔗糖或葡萄糖乙醇溶液移入反应釜中，密封状 态于120?200°C下反应5?36h，随后冷却至室温后离心分离，得到固相物，并对固相物进 行洗涤、干燥后得到碳小球C ;其中，C表示碳元素； 按照（LrihEiO 3Ga06中的各元素化学计量比，量取Ln、Ga和Eu各自对应的盐溶液， 放入烧杯中，然后加入所述碳小球C，搅拌均匀；然后缓慢加入草酸沉淀剂，得到混合溶液， 接着调节混合溶液的pH值为10?12,继续搅拌反应2?8h后，过滤、洗涤、干燥沉淀物， 得到（Lni_xEux) 3Ga (C204) 6@C 前驱体；其中，（Lni_xEux) 3Ga (C204) 60C 中，（Lni_xEux) 3Ga (C204) 6 为 外壳，@表示包覆，C表示碳小球C的简写，为内核；碳小球C与（Lni_xEux) 3Ga06的摩尔比为 0.025:1 ?10:1 ; 将所述前驱体进行研磨，研磨粉体放于空气气氛中于600?1000°C预烧1?8小 时，冷却、研磨预烧样品，在将研磨粉体置于1200°C?1500°C煅烧12?24h，随炉冷却降温 至室温，将所得到的样品研磨为粉末，即得到空心结构的（Lni_xEux) 3Ga06发光材料； 上述步骤中，Ln为Gd、Y中的一种，X为Eu原子取代Ln原子的摩尔数，x的取值范 围为0〈x彡0. 3。 所述空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，优选，所述反应釜为带聚四氟乙烯 内衬的反应荃。 所述空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，优选，对离心分离得到的所述固相 物的洗涤包括依次用去离子水和无水乙醇反复洗涤多次。 所述空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，优选，对所述洗涤后固相物的干燥 是在60?80°C下进行2?12h。 所述空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，优选，所述草酸沉淀剂的摩尔用量 以保证Ln、Ga和Eu离子的沉淀完全且过量25%，其作用是：按照化学反应式反应时，可以保 证Ln、Ga和Eu离子的沉淀完全，过量的作用就是为了确保所有金属离子都沉淀完全，未反 应的草酸是溶液，在过滤时可以洗涤掉。 所述空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，优选，将混合溶液的pH值调整为 10?12是采用氨水进行调节的。 所述空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，其中，Ln和Eu各自对应的盐分别为 Ln和Eu的硝酸盐；Ga的盐为Ga的硝酸盐或Ga的乙酸盐。 Ln、Eu和Ga的盐是采用如下方法制得： 分别以Ln和Eu的氧化物和碳酸盐为原料，溶于硝酸，或者以Ln和Eu的乙酸盐、 硝酸盐为原料，制得Ln和Eu的盐；以及 以Ga的氧化物为原料，溶于硝酸，或者以Ga的乙酸盐、硝酸盐为原料，制得Ga的 盐。 所述空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，优选，预烧和煅烧均是在马弗炉中 进行的。 所述空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，优选，X的取值范围为 0. 005 ^ X ^ 0. 2〇 本专利技术提供的空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，先采用水热法制备碳小球 C，然后再以碳小球C为模板，采用沉淀法制备（Lni_xEux) 3Ga (C204) 6@C前驱体粉末，然后再煅 烧，煅烧过程中碳元素将转化为C02逸出，最后得到空心球结（Lni_xEu x)3Ga06发光材料。 在上述空心结构的镓酸盐发光材料中，采用分散的碳小球C为，得到的镓酸盐发 光材料为球形的空心结构，不仅形貌可控，且能够有效的减少稀土金属的用量，降低了产品 成本，大量节约珍贵的稀土资源。 本专利技术的空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，工艺步骤少，相对简单；工艺条 件不苛刻，容易达到，成本低；不引入其它杂质，得到的发光材料质量高，可广泛用于发光材 料的制备。 【附图说明】 图1为本专利技术实施例2制得的发光材料与对比例发光材料在加速电压为1. 5KV 下的阴极射线激发下的发光光谱对比图；其中，曲线1是本实施例2制备的空心结构 (Y〇. 95E% J 3Ga06发光材料的发光光谱，曲线2是对比例非空心结构（Ya 95E% J 3Ga06发光材 料的发光光谱。 【具体实施方式】 下面结合附图，对本专利技术的较佳实施例作进一步详细说明。 实施例1 沉淀法制备（GdQ.7EuQ.3)3Ga0 6 : 称取4g的葡萄糖溶于无水乙醇中，使溶液体积为40mL，然后将溶液转入50mL带聚 四氟乙烯内衬的反应釜中，加盖旋紧，在120°C反应36h，制备得到包覆金属纳米粒子的碳 小球C溶液，用去离子水和无水乙醇洗涤多次，离心分离，60°C干燥12h得到包覆金属纳米 粒子的碳小球C，以备待用； 称取 18. 1250g Gd203 溶于硝酸得到 100mL lmol/L 的 Gd(N03)3 溶液；称取 9. 3720g Ga203溶于硝酸得到100mL lmol/L的Ga(N03)3溶液；称取17. 5950gEu203溶于硝酸得到 100mL lmol/L 的 Eu(N03)3 溶液。按照（GdQ.7EuQ.3)3Ga0 6 的化学计量比移取 8.4mL lmol/L Gd(N03)3,4mL lmol/L Ga(N03)3 以及3.6mLlmol/L Eu(N03)3溶液，置于 100mL烧杯中形成硝 酸混合液，然后称取碳小球C4. 8mg加入混合液中，搅拌均勻。在磁力搅拌下，将上述混合 液滴加到30mL沉淀剂草酸溶液（lmol/L)中。再通过氨水调节pH为10,反应4h后，经过 过滤、去离子水和乙醇洗涤、l〇〇°C真空干燥2h后得到白色物质，S卩（GdQ. 7EuQ.3) 3Ga (C204) 6@C 前驱体粉末； 将前驱体研磨，放于马弗炉中在空气中于1000°C预烧lh，研磨，然后再于1500°C 煅烧12h，冷却至室温即得到（GdQ.7EuQ.3) 3Ga06空心球结构发光材料。 实施例2 沉淀法制备（Υα95Ειι本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心结构的镓酸盐发光材料，其特征在于，其化学通式为：(Ln1‑xEux)3GaO6，其中，Ln为Gd、Y中的一种，x为Eu原子取代Ln原子的摩尔数，x的取值范围为0<x≤0.3。

【技术特征摘要】
1. 一种空心结构的镓酸盐发光材料，其特征在于，其化学通式为：(Lni_ xEux)3Ga06，其 中，Ln为Gd、Y中的一种，X为Eu原子取代Ln原子的摩尔数，X的取值范围为0〈x彡0. 3。2. 根据权利要求1所述的空心结构的镓酸盐发光材料，其特征在于，X的取值范围为 0. 005 ^ X ^ 0. 2〇3. -种空心结构的镓酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 将浓度为〇. 000075?0. 15g/ml的蔗糖或葡萄糖乙醇溶液移入反应釜中，密封状态于 120?200°C下反应5?36h，随后冷却至室温后离心分离，得到固相物，并对固相物进行洗 涤、干燥后得到碳小球C; 按照（LrihEiOfaC^m的各元素化学计量比，量取Ln、Ga和Eu各自对应的盐溶液，放 入烧杯中，然后加入所述碳小球C，搅拌均匀；然后缓慢加入草酸沉淀剂，得到混合溶液，接 着调节混合溶液的pH值为10?12,继续搅拌反应2?8h后，过滤、洗涤、干燥沉淀物，得 到（Lni_xEux) 3Ga (C204) 6@C前驱体；其中，@表示包覆，碳小球C与（Lni_xEux) 3Ga06的摩尔比为 0.025:1 ?10:1 ; 将所述前驱体进行研磨，研磨粉体放于空气气氛中于600?1000°C预烧1?8小时， 冷却、研磨预烧样品，在将研磨粉体置于1200°C?1500°C煅烧12?24h，随炉冷却降...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，王荣，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44