一种多彩荧光粉及其微波制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种多彩荧光粉的微波制备方法，将能够发荧光的物质配制成一定浓度的水溶液或者乙醇溶液；将盐配制成饱和盐溶液，向饱和盐溶液中加入一定量的聚乙二醇后搅拌均匀；移取一定体积的荧光物质溶液加入到含有聚乙二醇的饱和盐溶液中混合均匀；将上述步骤的混合溶液放入微波炉中进行微波反应至固体粉末，产物即为荧光粉。本发明专利技术中荧光粉的制备合成方法简单，反应迅速。制备的荧光粉具备荧光物质的优越的光学性能，保持和提高了荧光物质在溶液中的发光性质，实现了高效的固体发光。而且，制备出的荧光粉具有环境友好、成本低廉、不易团聚、简单实用的优点，可用于激光照明、LED照明或者用于夜光材料，并且适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种多彩荧光粉及其微波制备方法和应用
本专利技术涉及荧光材料领域，特别涉及一种多彩荧光粉及其微波制备方法和应用。
技术介绍
由于荧光粉具有热稳定好，安全环保的特点，在制作LED和夜光材料方面得到了广泛的应用。而传统的荧光材料主要是由两大类组成：锑、锰激活的卤磷钙荧光粉和稀土三基色荧光粉，这两类荧光粉中都含有重金属离子或稀土金属离子，而且此类荧光粉的制备工艺复杂，造价昂贵，限制了荧光粉在各类光电荧屏、LED等领域的应用。尤其是某些含有重金属离子或放射性物质的荧光粉，会造成严重的环境污染，对动植物和人体健康造成危害，更加限制了荧光粉的普遍使用。例如中国专利CN201610485450.3公开了一种荧光灯用长寿命低汞耗卤磷酸钙荧光粉的制备方法，先将CaHPO4、CaCO3、Sb2O3、MnCO3、NH4Cl按一定比例混合后烧结制得荧光粉块；然后，磨成荧光粉；再将活性氧化铝和荧光粉在水中混合成悬浮液；随后倒入Al3+水溶液；制得吸附包覆荧光粉悬浮液；最后将上述吸附包覆荧光粉悬浮液过滤、水洗后脱水、烘干后、焙烧后，制得吸附包覆荧光粉成品，其含有稀土金属离子，工艺过程复杂，而且耗时较长。近年来，荧光染料、碳量子点、硅量子点、聚合物量子点及各种荧光纳米材料引起了研究者们的广泛兴趣。他们具有优良的光学性质，良好的水溶性、原料来源广、成本低、生物相容性好等诸多优点，被广泛应用于光催化、生物成像、分析传感等方面。尽管这些荧光物质在溶液中有优异的光学性质，但是，在固体状态下会由于自身的聚集导致荧光淬灭，限制了他们在固体状态下的应用，难以制备出荧光粉。为了克服聚集诱导的淬灭作用，需要设计一种制备荧光粉的方法来控制非辐射跃迁而实现荧光染料、碳量子点、硅量子点、聚合物量子点及各种荧光纳米材料的固体状态发光，或者合成在固体状态下发光的荧光粉，这将会极大的促进荧光粉的推广和普遍使用。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在针对现有技术的不足，提供一种多彩荧光粉及其微波制备方法和应用方法。基于上述问题，本专利技术提出了一种多彩荧光粉的微波制备方法，制备方法简单，经济成本低，容易实施，而且制备的荧光粉显色性能好，产率高。另外，本专利技术还提供了一种多彩荧光粉的应用方法。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种多彩荧光粉的微波制备方法，包括以下步骤：(1)荧光物质溶液的配制：将能够发荧光的物质配制成一定浓度的水溶液或者乙醇溶液；(2)饱和盐溶液的配制：将盐配制成饱和盐溶液，向饱和盐溶液中加入一定量的聚乙二醇后搅拌均匀；(3)移取一定体积的步骤(1)的荧光物质溶液和步骤(2)中的含有聚乙二醇的饱和盐溶液，将荧光物质溶液加入到含有聚乙二醇的饱和盐溶液中，混合均匀；(4)将步骤(3)的混合溶液放入微波炉中进行微波反应至固体粉末，产物即为荧光粉。本专利技术的微波制备方法合成方法简单，反应迅速，相比于在溶液中，保持和提高了荧光物质的发光性质，实现了高效的固体发光，制备出了环境友好、成本低廉的荧光粉。优选的，所述步骤(1)中荧光物质溶液的浓度为0.05～10mg/mL。优选的，所述步骤(1)中能够发荧光的物质为荧光染料、碳量子点、硅量子点、聚合物量子点或者荧光纳米材料中的任意一种。优选的，所述步骤(2)中所述的盐为氯化钠、硫酸钠、乙酸钠、十二烷基苯磺酸钠、氟化钠、氯化镁、氯化钾或者碳酸钾中的任意一种。优选的，所述步骤(2)中所述的聚乙二醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800或者聚乙二醇1000中的任意一种。本专利技术中，聚乙二醇简称PEG。优选的，所述步骤(2)中所述聚乙二醇的加入量使得饱和盐溶液中含有质量分数为3％～10％的聚乙二醇。优选的，所述步骤(3)中微波反应条件为：功率700W，频率2450MHz，反应时间1min～3min。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种多彩荧光粉，以聚乙二醇作为辅助，以盐为基质，以荧光物质为发光中心而制备得到。优选的，所述荧光粉为在450nm的波长有发射峰的蓝光荧光粉，或者在540～550nm的波长范围内有发射峰的黄光荧光粉，或者为在580nm的波长有发射峰的橙光荧光粉，或者在590～680nm的波长范围内有发射峰的红光荧光粉。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了荧光粉的应用，所述荧光粉用于制备激光照明、LED照明或者夜光材料。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的一种多彩荧光粉的微波制备方法，提供了一种简单快捷、成本低廉的方法合成荧光粉，使得荧光物质在固体状态下仍然能够保持溶液中的荧光特性，消除了荧光物质聚集诱导淬灭效应，为多彩荧光粉更广泛的应用奠定了坚实的基础。2、本专利技术提供的一种多彩荧光粉的微波制备方法，在紫外光的照射下，可得到有效的发光，且相对于传统的荧光粉如锑、锰激活的卤磷钙荧光粉和稀土三基色荧光粉，制备方法简单，成本低廉，而且环保性能更好。3、本专利技术制备出产生黄色、红色、蓝色、橙色等多彩的荧光的荧光粉，具有良好的发光特性，适用于工业化的大规模生产，并且可广泛应用于激光照明、LED照明或者制备夜光材料等领域。附图说明图1为实施例1和对比例1制备的荧光粉荧光状态的扫描电镜对图；图2为实施例1制备的荧光粉荧光状态的荧光显微镜图；图3为实施例1制备的荧光粉、对比例1制备的荧光粉、NaCl、NaCl-PEG、G-CDs红外谱对比图；图4为实施例1制备的荧光粉、对比例1制备的荧光粉和G-CDs的X射线衍射光谱对比图；图5为实施例1、对比例1制备的荧光粉和G-CDs的荧光强度对比图和紫外灯照射下的发光照片；图6是实施例1中以氯化钠为基质G-CDs为荧光物质制备的荧光粉的荧光光谱图和紫外灯照射下的发光照片；图7为实施例2、对比例2制备的荧光粉和B-CDs的荧光强度对比图和紫外灯照射下的发光照片；图8是实施例2中以氯化钠为基质B-CDs为荧光物质制备的荧光粉的荧光光谱图和紫外灯照射下的发光照片；图9为实施例3、对比例3制备的荧光粉和O-CDs的荧光强度对比图和紫外灯照射下的发光照片；图10是实施例3中以氯化钠为基质O-CDs为荧光物质制备的荧光粉的荧光光谱图和紫外灯照射下的发光照片；图11为实施例4、对比例4制备的荧光粉和R-CDs的荧光强度对比图和紫外灯照射下的发光照片；图12是实施例4中以氯化钠为基质R-CDs为荧光物质制备荧光粉的荧光光谱图和紫外灯照射下的发光照片；图13是实施例5中以无水硫酸钠为基质G-CDs为荧光物质制备的荧光粉的荧光光谱图和紫外灯照射下的发光照片；图14是实施例6中以三水合乙酸钠为基质G-CDs为荧光物质制备的荧光粉的荧光光谱图和紫外灯照射下的发光照片；图15是实施例7中以十二烷基苯磺酸钠为基质G-CDs为荧光物质制备的荧光粉的荧光光谱图和紫外灯照射下的发光照片；图16是实施例8中以氯化钠为基质荧光素为荧光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多彩荧光粉的微波制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)荧光物质溶液的配制：将能够发荧光的物质配制成一定浓度的水溶液或者乙醇溶液；/n(2)饱和盐溶液的配制：将盐配制成饱和盐溶液，向饱和盐溶液中加入一定量的聚乙二醇后搅拌均匀；/n(3)移取一定体积的步骤(1)的荧光物质溶液和步骤(2)中的含有聚乙二醇的饱和盐溶液，将荧光物质溶液加入到含有聚乙二醇的饱和盐溶液中，混合均匀；/n(4)将步骤(3)的混合溶液放入微波炉中进行微波反应至固体粉末，产物即为荧光粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种多彩荧光粉的微波制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)荧光物质溶液的配制：将能够发荧光的物质配制成一定浓度的水溶液或者乙醇溶液；
(2)饱和盐溶液的配制：将盐配制成饱和盐溶液，向饱和盐溶液中加入一定量的聚乙二醇后搅拌均匀；
(3)移取一定体积的步骤(1)的荧光物质溶液和步骤(2)中的含有聚乙二醇的饱和盐溶液，将荧光物质溶液加入到含有聚乙二醇的饱和盐溶液中，混合均匀；
(4)将步骤(3)的混合溶液放入微波炉中进行微波反应至固体粉末，产物即为荧光粉。


2.根据权利要求1所述的一种多彩荧光粉的微波制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中荧光物质溶液的浓度为0.05～10mg/mL。


3.根据权利要求1所述的一种多彩荧光粉的微波制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中能够发荧光的物质为荧光染料、碳量子点、硅量子点、聚合物量子点或者荧光纳米材料中的任意一种。


4.根据权利要求1所述的一种多彩荧光粉的微波制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述的盐为氯化钠、硫酸钠、乙酸钠、十二烷基苯磺酸钠、氟化钠、氯化镁、氯化钾或者碳酸钾中的任意一种。


5.根据权利要求1所述的一种多彩荧光粉的微波制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓波，王进平，马攀攀，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37