專利名稱：一種片狀鋁酸鹽綠色熒光粉的制備方法
技術領域：
本發明屬于材料制備技術領域，特別涉及稀土發光材料的制備方法。
背景技術：
稀土三基色熒光粉綠色粉有摻Tb4+的磷酸鹽，硼酸鹽，鋁酸鹽等，其中， Ce1^xTbxMgAl11O19鋁酸鹽熒光粉(簡稱CMAT)耐高溫，穩定性好，使其他熒光粉現在仍無法取代，它還可用在新型PDP平板顯示器中。工業化制備方法仍然是高溫固相法，其他的方法入溶膠-凝膠法和水熱法等仍無產業化應用前景，而高溫固相法煅燒溫度高(1500°C以上)， 時間長，而且使原料和助溶劑混合均勻需較長時間的混合，產物粒子粗大，形貌不規則，需要較長時間的球磨才能符合使用要求，是一種能耗高、周期長、不環保的合成方法。熒光粉物性控制制備新方法的研究一直是發光材料領域的研究熱點，因為熒光粉的粒度、形貌和結晶性熒光粉的粒度、形貌和結晶性對其發光性能有至關重要的影響，高溫固相合成CMAT往往通過固固相混合的方法加入助溶劑鹽，促進成相，由于混合不均勻，效果不理想，仍然需要高溫長時間煅燒。
發明內容
本發明的目的是提供一種片狀鋁酸鹽綠色熒光粉[Ce1-JbxMgAl11O19 (0. 2彡χ彡 0.5)]的制備方法。本發明所述的片狀鋁酸鹽綠色熒光粉Ce1-JbxMgAl11O19 (0. 2 ^ χ彡0.5)的制備方法，包括以下步驟。(1)根據制備目標產物的量，按照Cei_xTbxMgAln019中各金屬元素的化學計量比，分別稱取相應的原料，配制成目標產物所含金屬的硝酸鹽混合溶液。(2)將有機燃料加入步驟(1)得到的混合溶液中，加熱溶解。(3)將氟化銨加入步驟( 得到的混合溶液中，加熱溶解，繼續濃縮混合溶液至接近粘稠狀態。(4)引發步驟(3)得到的粘稠液發生自蔓延燃燒。(5)將步驟(4)得到的自蔓延燃燒產物進行后處理。(6)步驟(5)得到的產物經洗滌、干燥、研磨、過篩，得最終產物。本發明所述制備方法的步驟(1)中，所用的Ce原料為硝酸鈰、硝酸鈰銨、氧化鈰、 氫氧化鈰或碳酸鈰，所用的Tb原料為硝酸鋱、氧化鋱、氫氧化鋱或碳酸鋱，所用的Mg原料為硝酸鎂、單質鎂、氧化鎂、氫氧化鎂或碳酸鎂，所用的Al原料為單質鋁、硝酸鋁、氫氧化鋁或碳酸鋁。本發明所述制備方法的步驟O)中，所述的有機燃料為乙二醇、甘氨酸或尿素中的一種或兩種以上，所加有機燃料的摩爾數為所得產物中金屬離子摩爾數總和的0. 9^5. 0倍。本發明所述制備方法的步驟(3)中，所加氟化銨的摩爾數為目標產物中所有金屬離子摩爾數總和的0. 2 1.5倍。本發明所述制備方法的步驟中，所述的引燃指的是在微波爐中微波輻照引燃或在馬弗爐中40(T70(TC溫度下加熱引燃。本發明所述制備方法的步驟(5)中，所述的后處理指的是在80(Tl30(rC溫度下還原氣氛中煅燒2、h。本發明所述制備步驟(6)中，所述的洗滌指的是用去離子水洗到洗滌液的電導率低于 10 μ s/cm2。本發明是一種改進的溶液燃燒合成法，即“氟鹽輔助溶液燃燒合成法”，該法通過加熱引發加入氟鹽的氧化還原混合液發生燃燒反應合成前驅體，既解決了傳統溶液燃燒合成法粒子燒結團聚嚴重、產物呈多孔結構的問題，也克服了高溫固相法顆粒大、形貌不規則、合成周期長、能耗大等不足，由于其加鹽的方式是在溶液中加入，能夠簡單快速的使其混合均勻，所加的氟離子燃燒過程中與鋁離子會形成絡合物中間體，降低了成相溫度，縮短了煅燒時間，無需球磨就能得到發光性能優良，粒徑可控，大小均勻，形貌規則的片狀CMAT， 具有良好的工業化應用前景，本發明實施簡單、成本低廉、快速節能，是一種有工業化應用前景的合成片狀鋁酸鹽綠色熒光粉CMAT的新方法。
圖1是實施例1的掃描電鏡照片。
圖2是實施例1的激發發射光譜圖。
圖3是實施例2的掃描電鏡照片。
圖4是實施例2的激發發射光譜圖。
圖5是實施例3的掃描電鏡照片。
圖6是實施例3的激發發射光譜圖。
圖7是實施例4的掃描電鏡照片。
圖8是實施例4的激發發射光譜圖。
具體實施例方式本發明將通過以下實施例作進一步說明。實施例1。稱取0.2305 g CeO2,置于30 ml 1 1硝酸溶液中，滴加5ml 30%的雙氧水，邊加熱邊攪拌直至完全溶解，接著稱取0. 1234 g Tb4O7，0. 08g MgO和8. 28 g Al (NO3) 3·9Η20，力口入其中，加熱溶解得到硝酸鹽混合溶液。向前面得到的混合溶液中加入0.8658 g NH4F和 5. 32 g尿素，加熱、攪拌使之溶解，并濃縮至接近粘稠狀態，然后放入微波爐中加熱引燃，燃燒產物放入通有氮氫混合氣體(H2: 5 V%)的1100°C管式氣氛爐中熱處理2 h。熱處理后的產物經洗滌、干燥，研磨、過篩，即得Cea67Tba33MgAl11O19熒光粉。實施例2。稱取0.2305 g CeO2,置于30 ml 1 1硝酸溶液中，滴加5ml 30%的雙氧水，邊加熱邊攪拌直至完全溶解，接著稱取0. 12；34 g Tb4O7，0.08g MgO和0. 594 g Al粉，加入其中， 加熱溶解得到硝酸鹽混合溶液。向前面得到的混合溶液中加入0.6734 g NH4F和4.56 g尿素，加熱、攪拌使之溶解，并濃縮至接近粘稠狀態，繼續加熱引發自蔓延燃燒反應，燃燒產物放入通有氮氫混合氣體(H2: 5 V%)的1100°C管式氣氛爐中熱處理2 h。熱處理后的產物經洗滌、干燥，研磨、過篩，即得Cea67Tba33MgAl11O19熒光粉。實施例3。稱取0.2305 g CeO2,置于30 ml 1 1硝酸溶液中，滴加5ml 30%的雙氧水，邊加熱邊攪拌直至完全溶解，接著稱取0. 1234 g Tb4O7，0.08g MgO和1.716 g Al (OH) 3，加入其中， 加熱溶解得到硝酸鹽混合溶液。向前面得到的混合溶液中加入0.8658 g NH4F和4.56 g 尿素，加熱、攪拌使之溶解，并濃縮至接近粘稠狀態，然后放入微波爐中加熱引燃，燃燒產物放入通有氮氫混合氣體(H2: 5 V%)的1100°C管式氣氛爐中熱處理2 h。熱處理后的產物經洗滌、干燥，研磨、過篩，即得Cea67Tba33MgAl11O19熒光粉。實施例4。稱取0.2305 g CeO2,置于30 ml 1 1硝酸溶液中，滴加5ml 30%的雙氧水，邊加熱邊攪拌直至完全溶解，接著稱取0. 1234 g Tb4O7，0.08g MgO和0.594 g Al粉，加入其中，加熱溶解得到硝酸鹽混合溶液。向前面得到的混合溶液中加入0.6734 g NH4F和2.6178 g 甘氨酸，加熱、攪拌使之溶解，并濃縮至接近粘稠狀態，然后放入微波爐中加熱引燃，燃燒產物放入通有氮氫混合氣體(H2: 5 V%)的1100°C管式氣氛爐中熱處理2 h。熱處理后的產物經洗滌、干燥，研磨、過篩，即得Cea67Tba33MgAl11O19熒光粉。附圖1、附圖3、附圖5、附圖7分別呈現實施例廣4的得到Cq67Tba33MgAl11O19熒光粉的掃描電鏡照片，可以看出采用氟鹽輔助溶液燃燒合成法，改變合成條件，可以在不同粒度范圍進行有效地控制，且粒子大小均勻、形貌規則、分散性良好，呈規則的片狀。附圖2、附圖4、附圖6、附圖8分別呈現實施例廣4的得到Cq67Tba33MgAl11O19熒光粉的激發發射光譜圖。
權利要求
1. 一種片狀鋁酸鹽綠色熒光粉的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)根據制備目標產物的量，按照CehTbxMgAl11O19中各金屬元素的化學計量比，分別稱取相應的原料，配制成目標產物所含金屬的硝酸鹽混合溶液；(2)將有機燃料加入步驟(1)得到的混合溶液中，加熱溶解；(3)將氟化銨加入步驟( 得到的混合溶液中，加熱溶解，繼續濃縮混合溶液至接近粘稠狀態；(4)引發步驟(3)得到的粘稠液發生自蔓延燃燒；(5)將步驟(4)得到的自蔓延燃燒產物進行后處理；(6)步驟( 得到的產物經洗滌、干燥、研磨、過篩，得最終產物； 所述的 Ce1-JbxMgAl11O19，其中 0. 2 彡 χ ^ 0. 5 ；步驟(1)中，所用的Ce原料為硝酸鈰、硝酸鈰銨、氧化鈰、氫氧化鈰或碳酸鈰，所用的Tb 原料為硝酸鋱、氧化鋱、氫氧化鋱或碳酸鋱，所用的Mg原料為硝酸鎂、單質鎂、氧化鎂、氫氧化鎂或碳酸鎂，所用的Al原料為單質鋁、硝酸鋁、氫氧化鋁或碳酸鋁；步驟O)中，所述的有機燃料為乙二醇、甘氨酸或尿素中的一種或兩種以上，所加有機燃料的摩爾數為所得產物中金屬離子摩爾數總和的0. 9^5. 0倍；步驟(3)中，所加氟化銨的摩爾數為目標產物中所有金屬離子摩爾數總和的0.2 1. 5倍；步驟中，所述的引燃指的是在微波爐中微波輻照引燃或在馬弗爐中40(T70(TC溫度下加熱引燃；步驟(5)中，所述的后處理指的是在80(Tl30(rC溫度下還原氣氛中煅燒2、h； 步驟(6)中，所述的洗滌指的是用去離子水洗到洗滌液的電導率低于10 ys/cm2。
全文摘要
一種片狀鋁酸鹽綠色熒光粉的制備方法，包括以下步驟(1)根據制備目標產物的量，按照Ce1-xTbxMgAl11O19中各金屬元素的化學計量比，分別稱取相應的原料，配制成目標產物所含金屬的硝酸鹽混合溶液；(2)將有機燃料加入步驟(1)得到的混合溶液中，加熱溶解；(3)將氟化銨加入步驟(2)得到的混合溶液中，加熱溶解,繼續濃縮混合溶液至接近粘稠狀態；(4)引發步驟(3)得到的粘稠液發生自蔓延燃燒；(5)將步驟(4)得到的自蔓延燃燒產物進行后處理；(6)步驟(5)得到的產物經洗滌、干燥、研磨、過篩，得最終產物。本發明降低了成相溫度，縮短了煅燒時間，發光性能優良，粒徑可控，大小均勻，形貌規則，且實施簡單、成本低廉、快速節能，具有很好的工業化應用前景。
文檔編號C09K11/80GK102367384SQ20111033428
公開日2012年3月7日 申請日期2011年10月29日 優先權日2011年10月29日
發明者劉銘, 林玉翠, 柯于勝, 陳偉凡 申請人:南昌大學