熒光粉的后處理方法
【技術領域】
[00011本發明涉及發光材料領域，特別涉及一種Sr2Si5N8:Eu 2+熒光粉的后處理方法。
【背景技術】
[0002] 無機發光材料(主要為熒光粉)在日常生活中應用廣泛，不僅可以用于熒光顯示管 (VFD)、場發射顯示器(FED或SED)、等離子顯示屏(PDP)、陰極射線管(CRT)、白色發光二極管 (LED)等電子領域，還可以用于生物檢測/標記、植物生長調節等領域。這些都離不開紅色光 源，都迫切需要綜合發光性能好和性價比高的紅色熒光粉。600~700nm的紅色發光粉可以 由各種不同的材料制備，如鋁酸鹽、硅酸鹽、鎢/鉬酸鹽等，而在發光強度、量子效率、激發和 發射波長范圍、穩定性等方面，硅氮化合物都表現出優異的綜合性能。
[0003] 硅氮化合物是無機稀土發光材料中重要的一類，主要為CaAlSiN3、Sr2Si 5N8、 CaSi4N7、SrSi7N1Q等。硅氮化合物由于高溫穩定性好，在使用過程中應用非常廣泛，其中， Sr2Si5N8是基于SrAlSiN3的結構進一步優化，在實際應用性能上也相對于其他硅氮化合物 有了進一步改進，近二十年來一直受到企業、科研院所的重視。傳統的Sr 2Si5N8的制備工藝 通常采用高溫固相反應法，固相反應法是硅氮化合物發光材料的制備中最常用的方法，直 接以化學計量比稱取原料后在惰性氣氛中高溫煅燒，產物組成容易控制。在煅燒過程中，由 于反應溫度相對其他制備方法高，同時反應時間較長，易生雜質，熒光粉容易發生嚴重的燒 結，使熒光粉粉體出現粒徑粗大，形貌不規則及分散不均勻，同時由于器皿內壁及氣氛的原 因，會有一些不合格的產物，它們發光不強，或者顏色不對，或體色不好，或有其他雜質，需 在紫外燈下根據發光情況進行剔除。經過反應合成的Sr 2Si5N8熒光粉其中還混雜殘留的助 溶劑、過量的激活劑和其他可溶性雜質，這些物質包覆在熒光粉顆粒表面或者混雜于熒光 粉顆粒之間，從而聚集成團，往往會使發光材料在使用中變黑變質，發光效率降低，穩定性 降低，發光壽命縮短。簡單研磨難以分開，過分研磨則會破壞單個微晶和完整結構，降低熒 光粉整體亮度。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于克服現有高溫固相反應法合成的Sr2Si5N8:Eu 2+焚光粉存在殘留 物質包覆顆粒表面導致發光效率降低、熒光粉防潮性差的上述不足，提供一種Sr2Si 5N8: Eu2+ 熒光粉的后處理方法，該后處理方法成本低廉、操作簡單，可以有效地除去包覆顆粒表面的 煅燒殘留物質，同時可以降低熒光粉的Zeta電位等電點，提高熒光粉的分散性及由此帶來 的熒光粉發光強度的提高，提高Sr 2Si5N8: Eu2+熒光粉轉換光源的光效。
[0005] 為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：
[0006] 一種Sr2Si5N8:Eu2+熒光粉的后處理方法，包括以下步驟：
[0007] (1)酸洗處理:配制濃度為0.1~5mol/L的酸溶液，將熒光粉加入酸溶液中分散，配 制成濃度為10~50 %的熒光粉懸浮液，室溫攪拌后離心分離，再將分離出的熒光粉洗至pH 值為中性；
[0008] (2)表面活性劑溶液處理:將步驟（1)得到的熒光粉加入至0.1~lmol/L的陰離子 表面活性劑溶液中，配制成濃度為15~40%的熒光粉懸浮液，室溫攪拌后離心分離；
[0009] (3)包覆處理:將溶劑、金屬醇鹽和步驟(2)得到的熒光粉混合均勻，配制成濃度為 10~60 %的熒光粉懸浮液，隨后向熒光粉懸浮液中滴入占熒光粉重量0.05~10 %的去離子 水，滴加結束后，將熒光粉懸浮液離心分離，再用無水乙醇洗滌得到熒光粉粉末；
[0010] (4)干燥球磨處理:將步驟(3)得到的熒光粉粉末放入烘箱中干燥，然后放置于滾 瓶機上用玻璃球打散即得Sr 2Si5N8:Eu2+熒光粉。
[0011] 進一步地，步驟(1)中酸溶液為硝酸、硫酸、鹽酸、醋酸中的一種或幾種。
[0012] 進一步地，步驟（1)中熒光粉懸浮液離心分離的轉速為6000~12000rpm，離心分離 的時間為3~20min。
[0013] 進一步地，步驟（2)中陰離子表面活性劑為硬脂酸三乙醇胺、十二烷基硫酸鈉、十 二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種。
[0014] 進一步地，步驟(2)熒光粉懸浮液離心分離的轉速為6000~12000rpm，離心分離的 時間為3~20min。
[0015] 進一步地，步驟(3)中溶劑為無水乙醇、甲醇、丙酮中的一種或幾種。
[0016] 進一步地，步驟(3)中金屬醇鹽為金屬硅、金屬鈦或金屬鋯的四元胺醇鹽。
[0017] 進一步地，步驟(3)中熒光粉懸浮液離心分離的轉速為6000~12000rpm，離心分離 的時間為3~20min。
[0018] 進一步地，步驟⑷中干燥溫度為130~160 °C，干燥時間為3~9h。
[0019] 進一步地，步驟(4)中滾瓶機的轉速為80~150r/min。
[0020]與現有技術相比，本發明的有益效果：
[0021] (1)本發明所述的Sr2Si5N8:Eu 2+熒光粉的后處理方法能有效地對經煅燒工藝處理 后的熒光粉表面殘留的雜質進行清理，提高了該熒光粉的光致發光效率，同時對熒光粉顆 粒的表面進行了包覆處理，包覆的含有四元胺鹽的金屬(硅、鈦、鋯等)醇鹽結構的化合物能 夠降低熒光粉顆粒表面的Zeta電位等電點，提高熒光粉的發光強度，同時使熒光粉具有防 潮性。
[0022] (2)本發明所述的后處理方法操作簡單，成本低廉，在工業化生產應用中具有廣闊 前景。
【具體實施方式】
[0023]下面結合試驗例及【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解 為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本
【發明內容】
所實現的技術均屬于本 發明的范圍。
[0024]為了解決現有技術所存在的高溫固相反應法合成的Sr2Si5N8:Eu 2+熒光粉存在殘留 物質包覆顆粒表面導致發光效率降低、熒光粉防潮性差的上述不足，提供一種Sr2Si5N 8: Eu2+ 熒光粉的后處理方法，包括以下步驟：
[0025] (1)酸洗處理:配制濃度為0.1~5mol/L的酸溶液，將熒光粉加入酸溶液中分散，配 制成濃度為10~50 %的熒光粉懸浮液，室溫攪拌后離心分離，再將分離出的熒光粉洗至pH 值為中性；
[0026] (2)表面活性劑溶液處理:將步驟（1)得到的熒光粉加入至0.1~lmol/L的陰離子 表面活性劑溶液中，配制成濃度為15~40%的熒光粉懸浮液，室溫攪拌后離心分離；
[0027] (3)包覆處理:將溶劑、金屬醇鹽和步驟(2)得到的熒光粉混合均勻，配制成濃度為 10~60 %的熒光粉懸浮液，隨后向熒光粉懸浮液中滴入占熒光粉重量0.05~10 %的去離子 水，滴加結束后，將熒光粉懸浮液離心分離，再用無水乙醇洗滌得到熒光粉粉末；
[0028] (4)將步驟(3)得到的熒光粉粉末放入烘箱中干燥，然后放置于滾瓶機上用玻璃球 打散即得Sr 2Si5N8: Eu2+焚光粉。
[0029] 根據本發明，步驟（1)中酸溶液能使熒光粉表面鈍化，提高熒光粉的吸收效率，改 善了熒光粉的分散性和透明性，同時還能與殘留熒光粉顆粒表面的助溶劑發生反應生成鹽 類通過離心分離出來。
[0030] 根據本發明，步驟(2)中陰離子表面活性劑優選為親油基團由含有12~18碳原子 的飽和烷烴鏈組成，陰離子表面活性劑因其特有的長鏈飽和烷烴鏈，能很好得結合顆粒表 面的非極性基團，從而將其脫除。最佳優選地，所述陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉。
[0031] 根據本發明，步驟(3)中將熒光粉由四元胺鹽(硅、鈦、鋯等）的金屬醇鹽結構化合 物包覆的目的是為了降低熒光粉表面Zeta電位等電點，提高熒光粉的發光強度，同時保護 熒光粉顆粒的表面結構，避免其在后續的研磨打散過程中結構被破壞，還能提高熒光粉的 防潮性。
[0032]實施例1 一種Sr2Si5N8: Eu2+焚光粉的后處理方法，包括以下步驟：
[0033] (1)酸洗處理:配制濃度為0.5mol/L的硝酸溶液，取熒光粉均勻分散于硝酸溶液中 配制成濃度為50 %的熒光粉懸浮液，常溫攪拌后離心分離，再將分離出的熒光粉洗至pH值 為 7.0〇
[0034] (2)表面活性劑溶液處理:將步驟（1)中得到的熒光粉加入至lmol/L的十二烷基硫 酸鈉溶液中，配制成濃度為35%的熒光粉懸浮液，常溫攪拌后離心分離。
[0035] (3)包覆處理:將無水乙醇、熒光粉和四元胺硅醇鹽混合均勻，配制成濃度為60% 的懸浮液，一邊攪拌，一邊向焚光粉懸浮液中滴入占焚光粉重量8 %的去離子水，滴加結束 后，繼續攪拌，離心分離，再用無水乙醇洗滌。
[0036] (4)將步驟(3)得到的熒光粉粉末置于烘箱中，恒溫干燥3h，烘烤溫度為130°C，隨 后加入至滾瓶機中于l〇〇r/min轉速下打散即得Sr2Si5N8:Eu 2+熒光粉。
[0037]實施例2-種Sr2Si5N8:Eu2+焚光粉的后處理方法，包括以下步驟：
[0038] (1)酸洗處理:配制濃度為5mol/L的鹽酸溶液，取熒光粉均勻分散于鹽酸溶液中配 制成濃度為50 %的熒光粉懸浮液，常溫攪拌后離心分離，再將分離出的熒光粉洗至pH值為 7.1。
[0039] (2)表面活性劑溶液處理:將步驟（1)中得到的熒光粉加入至lmol/L的十二烷基苯 硫酸鈉溶液中，配制成濃度為40%的熒光粉懸浮液，常溫攪拌后離心分離。
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