一種藍紫色光激發的紅色發光材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及發光材料的制備方法，特別涉及一種藍紫色光激發的紅色發光材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]白光LED(簡稱WLED)因其節能環保，壽命長等特點被稱為是最有前景的第四代綠色照明光源。當前，實現WLED的常用方法是采用近紫外-藍光LED和黃色或者三基色熒光粉組合。以藍光InGaN LED激發Y3AlO12 = Ce 3+黃色熒光粉為最常見，其原理為黃光與透過的藍光混合產生白光。這種WLED的不足之處在于其在紅色光譜區發光較弱，這直接導致了商用WLED色溫偏高(通常位于4500-6500K)，顯色指數較低，通常小于80。可以通過添加紅色熒光粉來改變其色溫和顯色指數的缺陷。另一種方法是采用紅綠藍三基色熒光粉，相對于藍色和綠色的熒光粉，紅色熒光粉的發光性能和穩定性等性質相對較差。因此，以上兩種方法所得高性能的WLED均需要開發制備和市場近紫外以及紫光LED芯片相符合的、高效、穩定的紅色熒光粉材料。
[0003]為此，一些稀土摻雜，如Eu3+/Eu2+摻雜的硫化物，氮化物，氮氧化物等紅色熒光粉材料被相繼報道。其中硫化物的發光效率和光譜性質方面取得比較好的結果，例如Y2O3: Eu' (Y, Gd) BO3: Eu3+以及二元堿土硫化物 MS:Eu 2+ (M 為堿金屬離子 Mg，Ca，Sr，Ba 的一種或多種)，它們在同類熒光粉中熒光量子效率比較高。但是硫化物很不穩定，容易分解并且產生對人體有害的氣體，同時合成時對環境污染很大。氮化物或氮氧化物也同樣具有良好的的光譜性質，量子效率超過70 %，被認為是最具潛力的熒光粉。但合成此類熒光粉通常需要高溫(1600-1900°C )、高壓等比較苛刻的合成條件，例如Eu2+摻雜的beta-SiAlON需要在1900°C，10個大氣壓氮氣氣氛下合成，對設備的要求很高。此外，由于激活離子是價格比較昂貴的稀土離子，售價往往偏高。一些過渡金屬離子，例如Mn2+，Mn4+，Bi2+等可以得到紅光發射，并且價格便宜，原料容易獲得，具有廣闊的開發前景。
【發明內容】
[0004]為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種紅色熒光粉，以分子篩作為前驅體材料，采用價格低廉的Mn2+作為激活劑，并且制備過程中溫度低，制備價格低廉。
[0005]本發明的目的通過以下技術方案實現:
[0006]—種藍紫色光激發的紅色發光材料的制備方法，包括以下步驟:
[0007](I)配制濃度為0.04?0.8mol/L的Mn2+的水溶液；
[0008](2)將Y型分子篩加入Mn2+的水溶液中，在30?80°C攪拌12?36h，自然冷卻至室溫后離心、烘干，烘干后的產物在氮氫氣氣氛爐中，于900?1200°C保溫0.5?6h，自然冷卻得到藍紫色光激發的紅色發光材料。
[0009]步驟(I)所述的Mn2+的水溶液為四水氯化錳的水溶液。
[0010]所述四水氯化錳與Y型分子篩的質量比為0.26?5.28。
[0011]步驟(2)所述烘干，具體為:
[0012]在60 ?150°C烘干 8 ?24h。
[0013]步驟⑵所述于900?1200 °C保溫0.5?6h，具體為:
[0014]以3?10度/min的速度升溫至900?1200°C，保溫0.5?6h。
[0015]所述氮氫氣為由80?95%氮氣和5?20%的氫氣組成。
[0016]與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果:
[0017](I)本發明采用分子篩和過渡金屬Mn2+為原材料，將Mn 2+離子引入到分子篩的孔道結構中可以實現在藍紫光的激發下得到紅光發射，原料易獲取，廉價。
[0018](2)本發明采用簡單的離子交換方法合成，實驗條件簡便。
[0019](3)本發明熱處理溫度僅為900?1200°C，與傳統的高溫固相法相比，節約能源。
[0020](4)本發明得到的紅色發光可以實現紅色發光的波長連續可調，適用于不同的場入口 ο
【附圖說明】
[0021]圖1為是本發明的實施例所得的紅色發光材料的XRD圖。
[0022]圖2是本發明的實施例所得的紅色發光材料的激發發射光譜圖。
[0023]圖3是本發明的實施例2所得的紅色發光材料的壽命圖譜。
[0024]圖4是本發明實施例的所得的紅色發光材料的壽命值。
【具體實施方式】
[0025]下面結合實施例，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0026]實施例1
[0027]準確稱取Y型分子篩1.5g于10mL錐形瓶內，準確稱取0.3958g四水氯化錳于錐形瓶內，加入50mL去離子水，放入攪拌磁子。將錐形瓶用防爆塞塞好。將錐形瓶放入400mL的燒杯中，燒杯內加入一定量的水，用保鮮膜將燒杯蓋住防止水分快速蒸發。將燒杯放于恒溫攪拌器的不銹鋼盤上，將探溫探頭通過保鮮膜深入水中以測溫，恒溫80°C攪拌36h (每攪拌12小時間隔12h，以保障實驗室安全)。攪拌后自然冷卻至室溫，將所得混合溶液及沉淀物轉移至離心管中，6000轉/min離心4min。所得離心產物置于烘箱中70°C烘干12h。將烘干后的產物在氣氛爐中5度/min升溫至1000°C，保溫lh，自然冷卻得到最終產品。
[0028]本實施例制備得到的紅色發光材料的XRD圖如圖1所示，可知，該產物的結構出現了無定型。
[0029]本實施例制備得到的紅色發光材料的激發發射光譜見圖2。在激發發射圖譜中，樣品在260、350、413nm附近的呈現三個激發峰，其中最強的激發峰在413nm附近。利用413nm藍紫光作為光源得到了 645nm附近的紅色發光峰。
[0030]本實施例制備得到的紅色發光材料的發光壽命如圖4所示，發光壽命為3.2msο
[0031]實施例2
[0032]準確稱取Y型分子篩1.5g于10mL錐形瓶內，準確稱取1.9791g四水氯化錳于錐形瓶內，加入50mL去離子水，放入攪拌磁子。將錐形瓶用防爆塞塞好。將錐形瓶放入400mL的燒杯中，燒杯內加入一定量的水，用保鮮膜將燒杯蓋住防止水分快速蒸發。將燒杯放于恒溫攪拌器的不銹鋼盤上，將探溫探頭通