發射熒光粉的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用于照明及顯示等領域的熒光粉及制備方法。
【背景技術】
[0002]石榴石基熒光材料作為無機發光材料的一個重要分支，近年得到了長足發展，尤其是關于釔鋁石榴石(YAG)體系的熒光材料逐步成熟，而廣泛應用于LED照明及顯示、醫療成像等領域。然而隨著制備技術的發展以及科技的進步，傳統的YAG系熒光材料已逐漸不能滿足人們的需求。
[0003]目前所用YAG系熒光材料(如YAG= Tb3+)存在諸多問題，如能量轉換效率較低、顆粒粒度分布不均、理論密度較低等。此類問題限制了該類熒光粉在照明顯示等領域的發展。因此，開發一種新的熒光材料具有重要意義。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種(Gda9xTbaiDyx)AGU=0.025)熒光粉，該熒光粉較傳統YAG系熒光粉具有明顯優勢:a)Gd與Tb和Dy在元素周期表中位置相鄰，+3價離子半徑相差不大，這使得Tb3+和Dy 3+取代Gd 3+格位所產生的晶格畸變小，有效減少晶格缺陷的產生，從而最大限度提高了發光強度；b)Dy3+的離子半徑小于Tb 3+且均小于Gd 3+，10%Tb3+摻雜GdAG可獲得石榴石純相，在此基礎上繼續摻雜Dy3+會提高石榴石相穩定性；c)在Gd3+敏化Tb 3+的基礎上，摻雜Dy 3+進一步增強Tb 3+的綠光發射，從而提高熒光性能；d)Gd (157)、Tb (159)、Dy (162)的原子量接近且均遠高于Y (89)，使得該系新型熒光材料具有更高的理論密度，從而能夠有效提高其輻射阻止力度，更適宜用于閃爍體材料。
[0005]為實現上述目的，本發明采取以下方案:
一種Dy3+摻雜增強Tb 3+發射熒光粉，制備方法包括以下步驟:
(1)將粉狀稀土氧化物(Gd203、Tb407和Dy2O3)溶于適量硝酸溶液中，加熱溶解并去除過量的硝酸，配成稀土硝酸鹽溶液；
(2)按(Gda9xTb0.^yx)3A15012化學計量比，量取稀土硝酸鹽、Al (NO 3)3溶液進行混合，加入去離子水配成體積為10mL的溶液，攪拌30min，使母鹽溶液混合均勻；
(3)稱取適量NH4HCO3溶于去離子水，置于恒溫水浴鍋中，調節溫度為25°C進行攪拌，直至NH4HCO3溶解；
(4)將步驟(2)所得混合液注入梨形漏斗中，在室溫下將母鹽溶液以5mL/min的速度滴入NH4HCO3沉淀劑溶液中，反應得到懸濁液，滴定結束后攪拌30min進行時效處理；
(5)將步驟(4)所得懸濁液經離心、清洗、干燥得到白色前驅體粉末；
(6)將步驟(5)所得前驅體粉末經600°C煅燒4h并在Ar/H2氣氛下煅燒至1500°C并保溫2h，最終獲得(Gda9 xTbaiDyx)AG熒光粉。
【附圖說明】
[0006]圖1 經 1500°C煅燒所得(Gd0.9 xTbaiDyx)AG(x=0，0.025)熒光粉 XRD 圖譜。
[0007]圖2經1500°C煅燒所得(Gda9 xTbaiDyx)AG(X=0.025)熒光粉在275nm激發下的發射光譜；內嵌圖為548nm熒光強度隨Dy含量x的變化曲線。
[0008]下面通過具體的實例對比，進一步闡述本發明。
[0009]最佳例
一種Dy3+摻雜增強Tb 3+發射熒光粉，制備方法如下:
所用原料 -Gd2O3 (99.99%)，Tb4O7 (99.99%)，Dy2O3 (99.99%)，Al (NO3)3.9H20 (99.0%)，NH4HCO3 (".0%)，硝酸(ΗΝ03，68%)；
(1)將粉狀Gd203、Tb4O7和Dy2O3分別溶于熱硝酸中，去除過量HNO3配成稀土硝酸鹽溶液；
(2)按(Gda9xTbaiDyx)3Al5O12(x=0.025)化學計量比量取稀土硝酸鹽、Al (NO3) 3溶液，加入去離子水配成體積為10mL的溶液，攪拌30min，使母鹽溶液均勻混合；
(3)稱取適量NH4HCO3溶于去離子水，置于恒溫水浴鍋中，調節溫度為25°C進行攪拌，直至NH4HCO3溶解；
(4)將步驟(2)所得混合液注入梨形漏斗中，在室溫下將母鹽溶液以5mL/min的速度滴入NH4HOV^液中，經反應得到懸濁液，待滴定結束后對懸濁液繼續攪拌進行時效處理，時間為30min ；
(5)將步驟(4)所得懸濁液經離心、清洗、干燥獲得白色前驅體粉末；
(6)將步驟(5)所得前驅體粉末經600°C煅燒4h并在Ar/H2氣氛下煅燒至1500°C并保溫 2h，最終獲得(Gda9xTbaiDyx)AG(X=0.025)熒光粉。
[0010]實施例2
一種Dy3+摻雜增強Tb 3+發射熒光粉，制備方法如下:
所用原料 -Gd2O3 (99.99%)，Tb4O7 (99.99%)，Dy2O3 (99.99%)，Al (NO3)3.9H20 (99.0%)，NH4HCO3 (".0%)，硝酸(ΗΝ03，68%)；
(1)將粉狀Gd203、Tb4O7和Dy2O3分別溶于熱硝酸中，去除過量HNO3配成稀土硝酸鹽溶液；
(2)按(Gda9xTbaiDyx)3Al5O12(X=O)化學計量比量取稀土硝酸鹽、Al(NO3) 3溶液，加入去離子水配成體積為10mL的溶液，攪拌30min，使母鹽溶液均勻混合；
(3)稱取適量NH4HCO3溶于去離子水，置于恒溫水浴鍋中，調節溫度為25°C進行攪拌，直至NH4HCO3溶解；
(4)將步驟(2)所得混合液注入梨形漏斗中，在室溫下將母鹽溶液以5mL/min的速度滴入NH4HOV^液中，經反應得到懸濁液，待滴定結束后對懸濁液繼續攪拌進行時效處理，時間為30min ；
(5)將步驟(4)所得懸濁液經離心、清洗、干燥獲得白色前驅體粉末；
(6)將步驟(5)所得前驅體粉末經600°C煅燒4h并在Ar/H2氣氛下煅燒至1500°C并保溫 2h，最終獲得(Gda9xTbaiDyx)AG(X=O)熒光粉。
[0011]實施例3
一種Dy3+摻雜增強Tb 3+發射熒光粉，制備方法如下:
所用原料 -Gd2O3 (99.99%)，Tb4O7 (99.99%)，Dy2O3 (99.99%)，Al (NO3)3.9H20 (99.0%)，NH4HCO3 (".0%)，硝酸(ΗΝ03，68%)；
(1)將粉狀Gd203、Tb4O7和Dy2O3分別溶于熱硝酸中，去除過量HNO3配成稀土硝酸鹽溶液；
(2)按(Gd0.9xTb0.!DyJ3Al5O12 (x=0.01)化學計量比量取稀土硝酸鹽、Al (NO3) 3溶液，加入去離子水配成體積為10mL的溶液，攪拌30min，使母鹽溶液均勻混合；
(3)稱取適量NH4HCO3溶于去離子水，置于恒溫水浴鍋中，調節溫度為25°C進行攪拌，直至NH4HCO3溶解；
(4)將步驟(2)所得混合液注入梨形漏斗中，在室溫下將母鹽溶液以5mL/min的速度滴入NH4HOV^液中，經反應得到懸濁液，待滴定結束后對懸濁液繼續攪拌進行時效處理，時間為30min ；
(5)將步驟(4)所得懸濁液經離心、清洗、干燥獲得白色前驅體粉末；
(6)將步驟(5)所得前驅體粉末經600°C煅燒4h并在Ar/H2氣氛下煅燒至1500°C并保溫 2h，最終獲得(Gda9xTbaiDyx)AGU=0.001)熒光粉。
[0012]實施例4
一種Dy3+摻雜增強Tb 3+發射熒光粉，制備方法如下:
所用原料 -Gd2O3 (99.99%)，Tb4O7 (99.99%)，Dy2O3 (99.99%)，Al (NO3)3.9H20 (99.0%)，NH4HCO3 (".0%)，硝酸(ΗΝ03，68%)；
(1)將粉狀Gd203、Tb4O7和Dy2O3分別溶于熱硝酸中，去除過量HNO3配成稀土硝酸鹽溶液；
(2)按(Gda9xTbaAyJ3Al5O12 (x=0.02)化學計量比量取稀土硝酸鹽、Al (NO3) 3溶液，加入去離子水配成體積為10mL的溶液，攪拌30min，使母鹽溶液均勻混合；
(3)稱取適量NH4HCO3溶于去離子水，置于恒溫水浴鍋中，調節溫度為25°C進行攪拌，直至NH4HCO3溶解；
(4)將步驟(2)所得混合液注入梨形漏斗中，在室溫下將母鹽溶液以5mL/min的速度滴入NH4HOV^液中，經反應得到懸濁液，待滴定結束后對懸濁液繼續攪拌進行時效處理，時間為30min ；
(5)將步驟(4)所得懸濁液經離心、清洗、干燥獲得白色前驅體粉末；
(6)將步驟(5)所得前驅體粉末經