一种钨酸盐基发光材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种钨酸盐基发光材料、制备方法及其应用，属于发光材料领域。该光材料的化学式为Ba2M2-xEuxNW2O12，其中M为镧离子La3+，钇离子Y3+，钆离子Gd3+，镝离子Dy3+，铒离子Er3+，钕离子Nd3+，钐离子Sm3+，镱离子Yb3+中的一种，N为钙离子Ca2+、锌离子Zn2+中的一种；x为铕离子Eu3+掺杂摩尔百分数，0≤x≤2.0。该发光材料能被紫外光和蓝光二极管芯片有效地激发，热稳定性好，荧光强度高，显色性好，是一种性能十分优良的可用于白光LED中的红色荧光粉材料。本发明专利技术以钨酸盐为基质的荧光材料采用高温固相法制备得到，该制备方法简单易行，采用合适的加热升温工艺，得到性能优良的钨酸盐基荧光材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钨酸盐基发光材料、制备方法及其应用，特别涉及一种掺杂稀土铕离子的钨酸盐基发光材料、制备方法和应用，属于荧光材料

技术介绍
发光材料一般都由基质和激活剂组成，基质是发光材料的主要组成部分。在许多发光材料中，基质材料的晶体场对激活离子的发光有很大的影响。硅酸盐、铝酸盐氧化物等基质材料的制备过程普遍存在合成温度高、相纯度不高、结构不确定、热稳定性或化学稳定性差、容易吸潮而使性能劣化等缺陷。目前已有大 量的科研人员已经对红色荧光粉进行了研究，其中鹤酸盐体系的红色荧光粉的研究已经成为一个热点。如文献报道了铕掺杂的钨酸盐材料的发光性能及能量转移机制(c. A. Kodaira, H. F. Britoa, O. L. Maltab, O.A. Serra. Journal of Luminescence 101 (2003) 11 - 21,。Μ· V. Nazarov. Sol id StateCommunications 131 (2004)307 - 311)，研究了铕和铽共激活的钙钨酸盐材料的发光性能。中国专利技术专利(CNlO 1220269)公开了一种含铕和镧的LaNbTiO6: Eu3+红色荧光材料，采用溶胶凝胶法制备，其化学成分复杂，制备工艺繁琐。近年来，稀土掺杂的钒酸盐、钥酸盐和钨酸盐等固体材料作为荧光基质材料所表现出的长波激发性能和极佳的热稳定性能逐渐受到注意。然而，由于纯相稀土钨酸盐的获得困难，因而造成以稀土钨酸盐为基质的荧光材料制备成本较高，影响其推广应用。因此开发制备工艺简单，稳定好，荧光强度高，显色性好的钨酸盐基发光材料具有重要意义。目前，以铕离子激活的钨酸盐基发光材料未见文献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种发射强度高，显色性好，可高浓度掺杂的钨酸盐基发光材料、制备方法和它的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种钨酸盐基发光材料，它的化学式为Ba2M2_xEuxNW2012，其中，M为镧离子La3+，钇离子Y3+，钆离子Gd3+，镝离子Dy3+，铒离子Er3+，钕离子Nd3+，钐离子Sm3+，镱离子Yb3+中的一种，N为钙离子Ca2+、锌离子Zn2+中的一种；χ为铕离子Eu3+掺杂摩尔百分数,O彡X彡2. O。所述发光材料Ba2MhEuxNW2O12，当铕的掺杂含量x=0时，材料为自激活发光材料，发光中心位于515 550nm范围；当铕的掺杂含量O < x彡2. O时，材料的激发光谱的吸收峰分别位于395nm和465nm,发射光谱发光中心位于615 620nm范围。一种钨酸盐基发光材料的制备方法，包括以下步骤1、按Ba2M2_xEuxNW2012中各组分的摩尔比，分别称取含Ba2+的化合物，含La3+的化合物，含Y3+的化合物，含Dy3+的化合物，含Er3+的化合物，含Nd3+的化合物，含Sm3+的化合物，含Gd3+的化合物，含W6+的化合物，含Ca2+的化合物，含Zn2+的化合物，含Eu3+的化合物为原料；2、采用高温固相法，合成得到掺铕的以钨酸盐为基质的荧光材料。所述的含Ba2+的化合物为碳酸钡、氧化钡、硝酸钡中的一种或它们的任意组合；所述的含La3+的化合物为氧化镧、硝酸镧中的一种或两种；所述的含Y3+的化合物为氧化钇、硝酸钇中的一种或两种；所述的含Dy3+的化合物为氧化镝、硝酸镝中的一种或两种；所述的含Er3+的化合物为氧化铒、硝酸铒中的一种或两种；所述的含Nd3+的化合物为氧化钕、硝酸钕中的一种或两种；所述的含Sm3+的化合物为氧化钐、硝酸钐中的一种或两种；所述的含Gd3+的化合物为氧化钆、硝酸钆中的一种或两种；所述的含W6+的化合物为氧化钨、钨酸铵中的一种或两种；所述的含Ca2+的化合物为氧化钙、碳酸钙、硝酸钙中的一种或它们的任意组合；所述的含Zn2+的化合物为氧化锌、硝酸锌中的一种或两种；所述的含Eu3+的化合物为氧化铕、草酸铕中的一种或两种。本专利技术所述的一种高温固相法合成材料的步骤及工艺条件为将称取的反应原料充分研磨、混合均匀，再置于马弗炉中进行第一次煅烧，煅烧温度为300 700°C，待材料 冷却至室温后研磨、混合均匀，置于马弗炉中第二次煅烧，煅烧温度为700 100(TC，再经1000 1250°C煅烧，得到掺铕的钨酸盐基荧光材料。本专利技术所述的另一种高温固相法合成材料的步骤及工艺条件为将称取的反应原料充分研磨、混合均匀，再置于马弗炉中，第一次煅烧，以100°c /h升温至500°C，保温5h，自然冷却至室温；第二次煅烧，以150°C /h升温至500°C，保温5分钟，再以80°C /h升温至750°C，保温10h，自然冷却至室温；第三次煅烧，以130°C /h升温至800°C，保温5分钟，再以50°C /h升温至1000°C，保温6h，自然冷却至室温；第四次煅烧，以120/h升温至1000°C，保温5分钟，再以50°C /h升温至1200，保温10h，自然冷却至室温。本专利技术所述的一种钨酸盐基发光材料的应用，将其作为荧光粉体涂覆于发光二极管、显示材料、三基色荧光灯和场发射显示器上。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果1、基质材料Ba2La2ZnW2O12、Ba2Gd2Caff2O12是很好的自激活发光材料，为宽带发射，发光中心位于515nm左右，在紫外区域有很好的吸收，可以用于紫外激发发光。2、本专利技术荧光材料的发射波长在580 630nm范围内，其发射荧光的峰值为615nm,其发射强度高,显色性好。3、本专利技术荧光材料中O-W-O与Eu-O-W的键角比较大，因此在Eu3+之间很难发生能量转移，因而不存在浓度猝灭问题，能够实现高浓度掺杂。4、本专利技术荧光材料采用高温固相法合成，方法简单易行，稳定性好。适于规模化生产，反应过程无工艺三废产生，属于绿色环保、低能耗、高效益产业。附图说明图1为本专利技术实施例1所制得的Ba2La2ZnW2O12材料样品的X射线粉末衍射图谱与标准卡片HF # 35-0128的比较；图2为本专利技术实施例1所制得的Ba2La2ZnW2O12材料样品在室温条件下监测到的激发和发射光谱图；图3为本专利技术实施例1所制得的Ba2La2ZnW2O12材料样品在室温条件下监测到发光衰减曲线；图4为本专利技术实施例2所制得的Ba2Gd2ZnW2O12材料样品在室温条件下监测到的激发和发射光谱图；图5为本专利技术实施例3所制得的Ba2Dy1.8Eu0.20Znff2012材料样品的X射线粉末衍射图谱与标准卡片HF # 35-0128的比较；图6为本专利技术实施例3所制得的Ba2DyuEua2tlZnW2O12材料样品在室温条件下监测到的激发和发射光谱图；图7为本专利技术实施例3所制得的Ba2DyuEua2tlZnW2O12材料样品在室温条件下监测到的发光衰减曲线；图8为本专利技术实施例4所制得的Ba2Sn^4Eua6tlZnW2O12材料样品在室温条件下监测到的激发和发射光谱图；图9为本专利技术实施例5所制得的Ba2ErEuZnW2O12材料样品在室温条件下监测到的 激发和发射光谱图；图10为本专利技术实施例6所制得的Ba2Yba5EUuCaW2O12材料样品在室温条件下监测到的激发和发射光谱图；图11为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钨酸盐基发光材料，其特征在于：它的化学式为Ba2M2?xEuxNW2O12，其中，M为镧离子La3+，钇离子Y3+，钆离子Gd3+，镝离子Dy3+,铒离子Er3+,钕离子Nd3+,钐离子Sm3+,镱离子Yb3+中的一种，N为钙离子Ca2+、锌离子Zn2+中的一种；x为铕离子Eu3+掺杂摩尔百分数，0≤x≤2.0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄彦林，徐传艳，李亚东，袁蓓玲，韦之豪，秦琳，陶正旭，关莹，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：