Na4-3xSmx(MoO4)2系列绿色荧光微晶及其化学溶液制备方法技术

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型复合钥酸盐绿色荧光体的研究，特别是涉及采用一种化学溶液方法制备该新型绿色荧光微晶。
技术介绍
白钨矿结构的钨钥酸盐属于四方晶系，是典型的自激活发光材料，在UV和X射线激发下即可呈现高效的荧光，在激光基质材料、闪烁体媒介、固态光电器件、氧化物离子导体和微波器件方面具有重要而广泛的应用。稀土元素具有的独特4f电子层结构和丰富的能级，使其具有一般元素所无法比拟的光谱性质，为国民经济和高新技术提供了很多性能优越的发光材料和激光材料。稀土发光材料具有吸收能力强、转换率高、可发射从紫外到红外的光谱、在可见区有很强的发射能力、物理性能稳定等优点，因而在照明光源、彩色电视、测量技术、医疗设备、工业交通、航空航天及国防军事等许多领域中都有着极其重要而广泛的应用。目前稀土发光材料研究多集中在红、绿、蓝三基色荧光粉，这是因为不管是固态照明光源还是彩色电视显像管的显示屏多是由红色、绿色、蓝色三基色荧光粉有机结合组成的。对于这三种荧光粉，在全色视频显示中，绿光亮度的贡献最大，约占60%左右，因此绿粉的研究尤为重要。曾经制备出的几种绿荧光粉，大多数都是含稀土离子Tb3+的化合物，但它们都不同程度地存在不足。例如Y2O2S: Tb3+和Gd2O2S: Tb3+的温度特性不好、Y2SiO4: Tb3+的色纯度不高、InBO3: Tb3+的余晖太长、LaOCl: Tb3+化学稳定性欠佳。只有Y3Al5O12: Tb3+(YAG: Tb)表现出稍好的性能。传统的YAG: Tb绿粉的制备通常采用高温固相法，温度高达1500°C，但产物中仍有YA103、Y4A1204和残余的Al2O3,影响荧光体的纯度。而且这种方法得到的产物易成块，需研磨才可使用，难以得到尺寸均匀和分布合理的微晶，不利于荧光粉在使用时铺成致密、表面平滑、厚度均匀的荧光层，从而直接影响荧光体的颜色和亮度、影响荧光屏的分辨率。虽然后来人们对它的合成方法进行了较为广泛的研究，使产物纯度有所提高，粒度有所减小，但仍不可避免的要采用高温反应，且制备过程复杂、条件不易控制。显然，如何采用合适的制备技术去获得形貌、尺寸和尺寸分布优良的荧光粉，是目前发光材料研究的重点。化学溶液制备方法是近几年发展较为迅速的微纳晶材料制备技术路线，该方法制备条件温和、环境影响小、能量和原料消耗少、不需要复杂的设备和工艺，可以使反应物在分子水平上均匀混合，获得具有特定组成、结构和形貌的材料。水热制备技术是目前合成钨钥酸盐微晶应用比较多的化学溶液制备方法之一。一些文献中曾报道了采用水热制备技术合成了 SrW04、SrMoO4, CaMO4 =RE3+(M=W, Mo ；RE=Eu, Tb)等形式微晶，这些微晶的晶粒大小均一，尺寸合适，形貌规整。
技术实现思路
本专利技术的目的在于采用一种化学溶液方法即水热合成法来制备一类新型钥酸盐固溶体荧光微晶，以解决现有荧光体中存在的上述问题。此方法操作简便，易于通过水热反应的温度、溶液的PH值、表面活性剂等条件的控制，得到物相纯、粒度均一、颗粒尺寸合适、形貌规整、光学性能佳，具有很好实用性和应用性的发光材料。本专利技术制备的是绿色色调和亮度较佳的固溶体发光微晶，其化学表达式为Na4_3xSmx(MoO4)2 (O〈 x〈 O. 5)。附图说明图I是本专利技术所述方法制备的Na4_3xSmx(MoO4)2固溶体发光微晶的X射线衍射图2是本专利技术所述方法制备的Na4_3xSmx(MoO4)2固溶体发光微晶的扫描电镜图3是本专利技术所述方法制备的Na4_3xSmx(MoO4)2固溶体发光微晶的激发光谱；图4是本专利技术所述方法制备的Na4_3xSmx(MoO4)2固溶体发光微晶的发射光谱。具体实施例方式本专利技术以Na2Mo04、Sm2O3等分析纯为原料,控制适当的水热反应工艺条件,通过水热制备技术合成一种稀土掺杂钥酸盐固溶体发光微晶。本专利技术制备的钥酸盐固溶体发光微晶的化学通式是Na4_3xSmx(Mo04)2 (O < x <O. 5)。本专利技术所用试剂有Na2MoO4 · 2H20 分析纯； Sm2O3 分析纯。本专利技术的具体实施制备过程如下用分析纯的Sm2O3和浓硝酸配制O. 02-0. 5 mol/L的Sm(NO3)3溶液；分析纯的Na2MoO4 2H20 分别配制 O. 5-2 mol/L 的 Na2MoO4 溶液。制备O. OOlmol Na4_3xSmx(MoO4)2固溶体发光微晶。按生成固溶体发光微晶的化学计量比，把相应的溶液加入到聚四氟乙烯烧杯中，磁力搅拌并调节溶液的PH值为6-9，然后把烧杯放入密封的高压反应釜中，在80-160°C下水热反应15-30小时后，即可获得Na4_3xSmx (MoO4) 2 固溶体微晶。实施例I =Na194Smaci2(MoO4)2固溶体发光微晶的制备按制备一定量目标Na3.94Sma% (MoO4)2微晶所需各种原料的摩尔比，量取一定浓度相应体积的Sm(NO3) 3、Na2MoO4溶液于聚四氟乙烯烧杯中，控制溶液的pH值为6_9，常温搅拌15-30分钟后将聚四氟乙烯烧杯放入高压反应釜中。在80-160°C下水热反应15-30小时后，自然冷却至室温。沉淀经离心分离、去离子水清洗后于100-15(TC烘干即得到Na3.94Sm0.02 (MoO4) 2固溶体发光微晶。实施例2 =Na3.88Sm0.04 (MoO4)2固溶体发光微晶的制备按实施例I工艺实施，制备Na188Smaci4(MoO4)2微晶。实施例3 =Na3.82Sm0.06 (MoO4)2固溶体发光微晶的制备按实施例I工艺实施，制备Na182Smaci6(MoO4)2微晶。实施例4 =Na3.7Sm0. i (MoO4) 2固溶体发光微晶的制备按实施例I工艺实施，制备Na3.7Sm0.! (MoO4) 2微晶。实施例5 =Na3.4Sm0.2 (MoO4) 2固溶体发光微晶的制备按实施例I工艺实施，制备Na3.4Sm0.2 (MoO4) 2微晶。实施例6 =Na2.8Sm0.4 (MoO4) 2固溶体发光微晶的制备按实施例I工艺实施，制备Na2.8Sm0.4 (MoO4) 2微晶。Na4_3xSmx(MoO4)2微晶的X射线衍射图如图I所示。XRD图表明制备的Na4_3xSmx(MoO4)2微晶结晶良好。微晶的扫描电镜图如图2所不,可以看出制备的微晶晶粒大小均勻、表面光滑、形貌规整。水热制备技术合成的Na4_3xSmx (MoO4)2固溶体微晶体系最优激发波长大约位于450nm处，最强发射波长位于568nm处，呈现高纯度和高亮度的绿光，分别如图3和图4所示。权利要求1.一种新型钥酸盐固溶体绿色荧光微晶的化学溶液制备方法，其特征是①该钥酸盐固溶体微晶为白钨矿结构，该微晶用化学通式Na4_3xSmx(MoO4)2(O < x <O. 5)来表不；②该化学溶液制备方法为水热合成法。2.根据权利要求I所述新型复合钥酸盐荧光微晶的化学溶液制备方法，其特征是所述水热合成法反应温度范围为80-160°C，水热反应时间为15-30小时。3.根据权利I要求所述新型复合钥酸盐荧光微晶的化学溶液制备方法，其特征是所述 Na2MoO4 · 2H20、Sm2O3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型钼酸盐固溶体绿色荧光微晶的化学溶液制备方法，其特征是：①该钼酸盐固溶体微晶为白钨矿结构，该微晶用化学通式Na4？3xSmx(MoO4)2？(0？<？x？<？0.5)来表示；②该化学溶液制备方法为水热合成法。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴云，赖欣，高道江，毕剑，赵燕，秦丹，刘梦娇，吴思，
申请(专利权)人：四川师范大学，
类型：发明
国别省市：