一种Eu2+/M(M=Ce3+,Mn2+,Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉制造技术

一种Eu2+/M(M＝Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，属于稀土发光材料技术领域，其特征在于：化学通式为Ba3Si6O9N4:xEu2+/yM(M＝Ce3+，Mn2+，Dy3+)，x取值范围为0≤x＜0.1，y取值范围0＜y≤0.03。本发明专利技术的氮氧化物绿色荧光粉的制备方法采取两步合成，其中第一步合成该氮氧化物荧光粉的前躯体BaSiO3，该前躯体提供稳定的晶体结构；第二步在前躯体提供的基质结构中进行M(M＝Ce，Mn，Dy)，Eu共掺杂；通过调节掺杂量的比例可以调节氮氧化物绿色荧光粉Ba3Si6O9N4:Eu2+/M(M＝Ce3+，Mn2+，Dy3+)的发光波长；通过M(M＝Ce3+，Mn2+，Dy3+)离子作为激活剂增强Ba3Si6O9N4:Eu2+的发光强度。

【技术实现步骤摘要】
—种Eu2Vmcm = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉
本专利技术属于稀土发光材料
，涉及一种Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉。
技术介绍
氮氧化物荧光粉由于其独特的激发光谱(激发范围涵盖紫外、近紫外、蓝光甚至绿光)以及优异的发光特性(发射绿、黄、红光；热淬灭小、发光效率高等)，材料本身无毒、 稳定性好，因此适合于应用于在白光LED中，特别是蓝光和紫外芯片的白光LED的应用，因而受到了科学界和产业界的极大关注。国外著名的照明公司，如OSRAM，Philips, GE，日亚化学，松下电器，丰田合成，三菱化学，夏普等都在积极开发氮氧化物荧光粉并逐步开始应用采用了氮氧化物荧光粉的LED产品。获取白光LED的途径有三种光转换、多色LED芯片组合、多量子阱。综合技术、工艺、生产成本等因素，目前光转换型白光LED是最易实现产业化的，其中最普遍的方法是: 通过蓝光芯片激发YAG:Ce3+黄色荧光粉，利用黄光和蓝光混合得到白光。但这种类型的白光LED的发光很容易受输入电流和荧光粉涂层厚度的影响，且YAG = Ce3+的发出的白光中缺少绿光和红光成分，因此急迫的需要性能优良蓝光激发的红、绿色荧光粉。本专利技术公开的Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉激发光谱范围宽，覆盖了紫外和蓝光范围，通过调节掺杂量的比例，可以调节氮氧化物绿色荧光粉 Ba3Si6O9N4:Eu2VM(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)的发光波长，实现该荧光粉的发光从蓝光到绿光的高强度发射。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉。该氮氧化物荧光粉通过调节Ce和Eu的掺杂比例可实现发光从蓝光到绿光的发射， 通过把M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)离子作为激活剂增强Ba3Si6O9N4 = Eu2+的发光强度。本专利技术通过以下技术方案实现—种EU27M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于它的组成为 Ba3Si6O9N4: XEu2VyM (M = Ce3+，Mn2+，Dy3+), O 彡 x < O. 1，O < y 彡 O. 03。所述的一种Eu2+ZM(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于 X : y = 3 30 :1。所述的一种Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于制备过程包括以下步骤I)按摩尔比为Ba Si = I 2的比例，将碳酸钡与二氧化硅混合，充分研磨，得到第一次混合物；在第一次混合物中加入其质量2 4%的助 溶剂，在保护气氛下1000 1300°C烧结3 5小时，冷却后得到前躯体BaSi03。2)按摩尔比为 Ba Si O N Eu M = (3_x_y) : 6 : 9 : 4 : x : y 的比例，其中O彡X < O. 1，0 < y彡O. 03，将前躯体BaSiO3，氮化硅化合物，Eu的氧化物和M(M =Ce3+，Mn2+，Dy3+)的氧化物混合，得到第二次混合物；再加入第二次混合物总质量3 5% 的助溶剂和离子配平剂混合研磨，在保护气氛下于1200 1500°C烧结I 5小时，冷却至室温；再将烧结产物充分研磨后洗涤，得到M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)，Eu共掺杂的氮氧化物荧光粉 Ba3-^ySi6O9N4: xEu2+, yM (M = Ce3+, Mn2+, Dy3+)。所述的一种Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于步骤I)的助溶剂为H3B03、NH4C1、BaF2中的一种或几种。所述的一种Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于步骤I)的保护气氛为N2、Ar、N2/H2、NH3中的一种或几种，气体流量彡20ml/min。所述的一种Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于步骤2)的助溶剂为BaF2,离子配平剂为锂盐。所述的一种Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于步骤2)的锂盐当中Li与M的摩尔比为1: O. 8 1. 2。所述的一种Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于步骤2)的N2/H2的体积比为3 99 I。本专利技术的有益效果是提供的一种Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，通过调节Eu2YCe3+的掺杂浓度比例，可实现发光从蓝光到绿光的发射。通过Eu2+ 和M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)离子间的能量传递可增强Ba3Si6O9N4 = Eu2+的发光强度。附图说明图1为M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)，Eu共掺杂氮氧化物荧光粉的XRD对比图2为Ba3Si609N4:xEu，O. OlCe共掺杂氮氧化物荧光粉的发射光谱对比图3为Ba3Si6O9N4 = O.1Eu, yCe共掺杂氮氧化物荧光粉的发射光谱对比图4为M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)，Eu共掺杂氮氧化物荧光粉的发射光谱对比图。具体实施方式下面结合具体的实施例和附图对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。实施例1 荧光粉 Ba3Si6O9N4 = O. 0005Eu,0. OlCe 的制备I)合成前躯体BaSiO3 按照BaSiO3的化学计`量比，称取BaCO3 (7. 6659g)、SiO2 (2. 3341g)充分研磨，得到一次混合物；再加入一次混合质量3%的助溶剂NH4Cl经混合、充分研磨后放于氧化铝坩埚中，将坩埚置于管式炉中，在氮气(气体流量彡20mL/min)下1100°C烧结4小时冷却后得到前驱体BaSiO3 ；2)在前驱体BaSiO3提供的基质结构中掺杂Eu元素和Ce元素，合成荧光粉材料 Ba3Si6O9N4 = O. 0005Eu，0. OlCe 根据化学计量比，将所得BaSiO3研磨过筛后，称取2. 4065g，再称取Si3N4O. 5273g， Eu2O3O. 0006g及CeO2O. 0056g，混合后充分研磨得到第二次混合物；再加入二次混合物质量3%助溶剂BaF2,并且由于Ce离子为三价，为了替代二价的Ba离子，故需要加入离子配平剂，具体使用了一价Li离子作为离子配平剂，即一个Ce3+离子和一个Li+离子共同替代两个Ba2+离子，故本二次混合物再加入LiCO3O. 0022g，充分研磨后放入钥坩埚中，将钥坩埚移入高温管式炉中，在N2 H2 = 9 I气氛下1500°C烧结4小时，其气流量为20mL/min，之后冷却至室温取出研磨过筛后经乙醇洗涤干燥后即得到Ce，Eu共掺杂的氮氧化物荧光粉Ba3Si6O9PtJ4:0. 0005Eu，0. OlCe0从图2所示的发射光谱中看出，在Ba3Si6O9N4基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Eu2+/M(M＝Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于：其化学组成为Ba3Si6O9N4:xEu2+/yM(M＝Ce3+，Mn2+，Dy3+)，0≤x＜0.1，0＜y≤0.03。

【技术特征摘要】
1.一种Eu2+/M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于其化学组成为 Ba3Si6O9N4: XEu2VyM (M = Ce3+，Mn2+，Dy3+), O 彡 x < O. 1，O < y 彡 O. 03。2.根据权利要求1所述的一种Eu2+/M(M= Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于X y = 3 30 I。3.根据权利要求1所述的一种Eu2+/M(M= Ce3+，Mn2+，Dy3+)共掺杂的氮氧化物绿色荧光粉，其特征在于制备过程包括以下步骤1)按摩尔比为Ba Si = I 2的比例，将碳酸钡与二氧化硅混合，充分研磨，得到第一次混合物；在第一次混合物中加入其质量2 4%的助溶剂，在保护气氛下1000 1300°C 烧结3 5小时，冷却后得到前躯体BaSi03 ；2)按摩尔比为Ba Si O N Eu M = (3-x-y) 6 9 4 x y 的比例， 其中O彡x<0. l，0<y<0. 03，将前躯体BaSiO3,氮化硅化合物，Eu的氧化物和M(M = Ce3+，Mn2+，Dy3+)的氧化物混合，得到第二次混合物；再加入第二次混合物总质量3 5%的助溶剂和离子配平剂混合研磨，在保护气氛下于1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨霞，陈鸿，沈常宇，康娟，华有杰，邓德刚，赵士龙，徐时清，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：