本发明专利技术的组合物为如下类型的组合物，其包含由无机核和均匀覆盖该无机核的壳构成的颗粒，这种壳基于任选地具有镧的铈和/铽的磷酸盐。该组合物的特征在于其包含具有至多7000ppm含量的钾。本发明专利技术的发光材料通过在至少1000℃的温度下煅烧所述组合物而获得。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含任选地具有镧的铈和/或铽的磷酸盐的核/壳型组合物，由这种组合物获得的发光材料(luminophore)及其制备方法。
技术介绍
在下文表示为LaCeT的磷酸盐的镧铈铽混合磷酸盐因它们的发光性能而广为人知。当它们受到波长低于可见光区波长的某些高能辐射(用于照明或显示系统的UV或VUV 辐射)照射时，其发射明亮的绿色光。利用此特性的发光材料目前以工业规模使用，例如用于三色荧光灯中、液晶显示器的背光系统中或等离子体系统中。这些发光材料包含稀土元素，而稀土元素具有高的价格并且还会经历大的波动。 这些发光材料的成本降低因而是一个重要的问题。而且，某些稀土元素如铽的稀缺性使得希望在发光材料中降低其用量。除了降低发光材料的成本之外，还寻求改善它们的制备方法。对于LaCeT磷酸盐来说尤其已知通过湿途径的方法，例如在专利申请EP 0 581 621中所描述的。这种方法使得能够改善磷酸盐的粒度，具有窄的粒度分布，这导致获得特别好性能的发光材料。所述方法更特别地采用硝酸盐如稀土元素盐并且推荐使用氢氧化铵作为碱，但这具有排放含氮产物的缺陷。因此，尽管该方法确实导致获得性能良好的产品， 但它的实施可能变得更为复杂以符合越来越严厉的禁止或限制这种排放的环保类的法规。当然可以尤其使用除氢氧化铵之外的强碱，如碱金属氢氧化物，但它们导致碱金属存在于磷酸盐中，并且它们的存在被认为容易使发光材料的发光性能劣化。因而目前需要下述这样的制备方法，该方法很少或没有使用硝酸盐或氢氧化铵并且这样做不会导致对所获得的产品的发光性能产生负面影响。
技术实现思路
为了满足上述挑战和需求，本专利技术的第一目标在于提供成本降低的发光材料。本专利技术的另一个目标在于考虑一种制备磷酸盐的方法，该方法限制了含氮产物的排放，甚至不排放这类产物。为此，本专利技术的组合物是如下类型的组合物，其包含由无机核和均勻覆盖所述无机核的壳构成的颗粒，所述壳基于稀土元素(Ln)的磷酸盐，Ln要么表示至少一种选自铈和铽的稀土元素，要么表示与上述两种稀土元素中的至少之一组合的镧，并且这种组合物的特征在于它包含具有至多7000ppm含量的钾。在阅读了以下的描述以及各种具体但非限制性的旨在说明本专利技术的实施例之后， 本专利技术的其它特性、细节和优点将会变得更加明显。还应当指出，在说明书的其余部分中，除非另有指出，在给出的数值的所有范围或极限中，在边界处的数值被包括在内，如此限定的数值的范围或极限因而涵盖了至少大于或等于下边界和/或至多小于或等于上边界的任何值。关于在说明书的其余部分中针对含磷酸盐的组合物和发光材料提及的钾含量，应当注意给出了最大值和最小值。应当理解，本专利技术涵盖了由这些最小值的任意之一和这些最大值的任意之一限定的钾含量的整个范围。在此并且针对整个说明书还要提及的是，钾含量使用两项技术测量。第一项技术是X-射线荧光技术，其能够测量至少大约IOOppm的钾含量。这项技术将更特别地用于其中钾含量最高的包含磷酸盐的组合物或者发光材料。第二项技术是ICP(感应耦合等离子体)-AES(原子发射光谱)或者ICP-OES(光发射谱)技术。这项技术将更特别地在此用于其中钾含量最低，尤其是低于大约IOOppm含量的包含磷酸盐的组合物或者发光材料。术语“稀土元素”在本说明书的其余部分中被理解为是指由钪、钇和元素周期表中原子序数为包含端值在内的57-71的那些元素所构成的组中的元素。术语“比表面积”被理解为是指通过氪吸附确定的BET比表面积。在本说明书中给出的表面积的测量是在200°C下对粉末脱气8小时之后在ASAP2010设备上进行的。如上所述，本专利技术涉及两种类型的产品含磷酸盐的组合物，在下文中也被称作组合物或前体；以及由这些前体获得的发光材料。所述发光材料本身具有足以使得它们在所希望的应用中直接可用的发光性能。所述前体并不具有发光性能或者有可能具有对于在这些相同应用中使用来说过低的发光性能。现在将更详细地描述这两种类型的产品。包含磷酸盐的组合物或者前体本专利技术的包含磷酸盐的组合物首先特征在于如下描述的它们的特定核/壳型结构。无机核基于可尤其是无机氧化物或磷酸盐的材料。在氧化物当中，尤其可以提及锆、锌、钛、镁、铝(氧化铝(alumine))和一种或多种稀土元素(其中之一可任选地起到掺杂剂的作用)的氧化物。作为稀土元素的氧化物，可更特别地提及钆氧化物、钇氧化物和铈氧化物。可优选选择钇氧化物、钆氧化物和氧化铝。在磷酸盐当中，可以提及其中之一可任选地起到掺杂剂作用的一种或多种稀土元素的正磷酸盐，如正磷酸镧(LaPO4)、正磷酸镧铈((LaCe)PO4)、正磷酸钇(YPO4),稀土元素或铝的多磷酸盐。根据一种特别的实施方案，核的材料是正磷酸镧、正磷酸钆或者正磷酸钇。还可以提及碱土金属磷酸盐，如Ca2P2O7、磷酸锆^P2O7和碱土金属羟磷灰石。此外，其它无机化合物也是合适的，如钒酸盐，尤其是稀土元素钒酸盐，(YVO4)，锗酸盐，二氧化硅，硅酸盐，尤其是硅酸锌或硅酸锆，钨酸盐，钼酸盐，硫酸盐(BaSO4)，硼酸盐 (YBO3, GdBO3)，碳酸盐和钛酸盐(如BaTiO3)，锆酸盐，碱土金属铝酸盐，其任选地被稀土元素掺杂，例如钡和/或镁的铝酸盐，例如MgAl2O4，BaAl2O4或BaMgAl1(1017。最后，产生于上述化合物的化合物可以是合适的，例如混合氧化物，尤其是稀土元素的混合氧化物，例如锆和铈混合氧化物，混合磷酸盐，尤其是稀土元素的混合磷酸盐，以及磷钒酸盐。尤其是，核的材料可具有特别的光学性能，尤其是UV辐射反射性能。 表述“无机核基于”被理解为是指包含至少50 %，优选至少70 %，更优选至少80 % 甚至90%质量所考虑材料的整体(ensemble)。根据一种特别的实施方案，该核可基本上由所述材料构成(即含量为至少95%质量，例如至少98%，甚至至少99%质量)，或者完全由这种材料构成。下面将描述本专利技术的多种有利的变化形式。根据第一种变化形式，该核由致密材料制成，这事实上对应于通常良好结晶的材料或者对应于具有低比表面积的材料。术语“低比表面积”被理解为是指至多5m2/g，更特别地至多2m2/g，更特别地至多 lm2/g，尤其是至多0. 6m2/g的比表面积。根据另一种变化形式，该核基于温度稳定性材料。这意味着是指下面这样的材料， 该材料具有在高温下的熔点，其不会降解为会给在此相同温度下作为发光材料的应用带来问题的副产物，并且其保持结晶并且其因而不会被转化为无定形材料，这同样是指在此相同温度下。这里所指的高温是至少高于900°C，优选至少高于1000°C，甚至更优选至少 1200°C的温度。第三种变化形式在于对于该核来说使用兼具上述两种变化形式的特性的材料，因而是低比表面积和温度稳定性的材料。使用根据上述变化形式至少之一的核的事实提供了多种优点。首先，该前体的核 /壳结构在发光材料中被特别良好地保持，由此使得能够实现最大的成本优势。此外还发现，由本专利技术的前体获得的发光材料(在其生产过程中使用根据上述变化形式至少之一的核)具有的光致发光产率不仅相同于而且在某些情况下优于具有相同组成但不具有核/壳结构的发光材料的光致发光产率。该核的材料可被致密化，这尤其通过使用已知的熔融盐技术来进行。这种技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．包含由无机核和均匀覆盖该无机核的壳构成的颗粒的组合物，这种壳基于稀土元素（Ｌｎ）的磷酸盐，Ｌｎ要么表示至少一种选自铈和铽的稀土元素，要么表示与上述两种稀土元素中的至少之一组合的镧，其特征在于该组合物包含具有至多７０００ｐｐｍ含量的钾。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：V·比塞特，T·勒梅西耶，
申请(专利权)人：罗地亚管理公司，
类型：发明
国别省市：FR
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