m)下，对Al2O3及Al2O3-LnPO4核-壳结构荧光颗粒进行了荧光发射光谱的测定(见附图4)，结果表明，纯Al2O3并不产生荧光发射，而形成核-壳结构后，则产生了明显的荧光发射，所得谱图为典型的LnPO4荧光发射光谱，谱图主要由四个Tb3+的跃迁发射峰(450-650 nm)以及一个位于紫外区属于Ce3+的d-f跃迁的较弱的发射峰所组成。此结果进一步证实了 Al2O3-LnPO4核-壳结构突光颗粒的形成。
[0010]实施例2
Al2O3: LnPO4的摩尔比为1:0.2核-壳结构荧光颗粒材料制备
1、将0.45 molLa203、0.90 molTb (NO3) 36Η20、0.90 mo I Ce (NO3) 36Η20 分别溶解于 I L 0.01mol/L稀硝酸中，配制成稀土离子溶液；
2、从上述第一步所配制的稀土离子溶液中各取适量，配制成稀土离子混合溶液30mL,所配成的稀土离子混合溶液中稀土离子的总量为2.5 mmol，其中La3+、Ce3+、Tb3+的物质的量分别为1.5 mmol>0.675 mmol、0.325 mmol。并用盐酸调节pH值至1.0,pH值由精密pH试纸测定；
3、称取1.25 mmol三聚磷酸钠，将其溶于20 mL水中，先后用6 mol/L和lmol/L盐酸将溶液pH值调节至1.0左右，配制成三聚磷酸钠溶液。pH值由精密pH试纸测定；
4、用磁力搅拌器持续搅拌，搅拌速度为300转/分，将上述第二步的稀土离子混合溶液逐滴加入上述第三步的三聚磷酸钠水溶液中，滴加速度为I滴/秒，得到澄清透明的混合溶液。在滴加稀土离子溶液的过程中，用浓度为0.1 mol/L的盐酸溶液随时调节溶液的pH值，使其保持在1.0左右。pH值由精密pH试纸测定；
5、称取作为内核材料的α-Α120312.5 mmol，将其置入上述第四步的混合溶液中；
6、用磁力搅拌器保持搅拌，搅拌速度为300转/分，将上述第五步的混合溶液置于95°C下持续反应2 h ；
7、反应结束后,将上述第六步的反应体系冷却至室温,静置10min左右,用0.22 mm的微孔滤膜过滤出沉淀，所得沉淀用去离子水彻底洗涤，将所得沉淀置于25 °C真空干燥箱中干燥10 h，制得氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光材料颗粒；
8、对上述第七步所得到的氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光颗粒材料的表面形貌、相组成和荧光性质进行分析检测，方法与实施例1中第八步相同。
[0011]实施例3
Al2O3: LnPO4的摩尔比为1:6核-壳结构荧光颗粒材料制备
1、将0.60 molLa203、l.20 molTb (NO3) 36H20、1.20 mo I Ce (NO3) 36H20 分别溶解于 I L 0.01mol/L稀硝酸中，配制成稀土离子溶液；
2、从上述第一步所配制的稀土离子溶液中各取适量，配制成稀土离子混合溶液30mL,所配成的稀土离子混合溶液中稀土离子的总量为2.5 mmol，其中La3+、Ce3+、Tb3+的物质的量分别为1.5 mmol>0.675 mmol、0.325 mmol。并用盐酸调节pH值至3.5,pH值由精密pH试纸测定；
3、称取5.0 mmol三聚磷酸钠，将其溶于20 mL水中，先后用6 mol/L和lmol/L盐酸将溶液PH值调节至3.5左右，配制成三聚磷酸钠溶液。pH值由精密pH试纸测定；
4、用磁力搅拌器持续搅拌，搅拌速度为300转/分，将上述第二步的稀土离子混合溶液逐滴加入上述第三步的三聚磷酸钠水溶液中，滴加速度为I滴/秒，得到澄清透明的混合溶液。在滴加稀土离子溶液的过程中，用浓度为0.1 mol/L的盐酸溶液随时调节溶液的pH值，使其保持在3.5左右。pH值由精密pH试纸测定；
5、称取作为内核材料的α-Α12030.42 mmol，将其置入上述第四步的混合溶液中；
6、用磁力搅拌器保持搅拌，搅拌速度为300转/分，将上述第五步的混合溶液置于99°C下持续反应10 h ；
7、反应结束后,将上述第六步的反应体系冷却至室温,静置10min左右,用0.22 mm的微孔滤膜过滤出沉淀，所得沉淀用去离子水彻底洗涤，将所得沉淀置于60 °C真空干燥箱中干燥50 h，制得氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光材料颗粒；
8、对上述第七步所得到的氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光颗粒材料的表面形貌、相组成和荧光性质进行分析检测，方法与实施例1中第八步相同。
【主权项】
1.一种氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光材料及其制备方法，其特征是: 核层为不发光的煅烧a -Al2O3工业产品，壳层为发绿光的LnPO4荧光材料，LnPO4=LaPO4: Ce，Tb ;所述内核和核-壳结构颗粒的尺寸为:内核大小为2?5μπι;核-壳结构颗粒的厚度为7?12 μ m，所述外壳材料中La:Ce:Tb的摩尔比为0.60:0.27:0.13?0.55:0.30:0.15 ;所述 Al2O3 = LnPO4 的摩尔比为 1:0.2 ?1:6 ; 先将La203、Tb (NO3) 3.6Η20、Ce (NO3) 3.6Η20分别溶解于稀硝酸中，配制成稀土离子溶液；再按La3+: Ce3+:Tb3+摩尔比为0.60:0.27:0.13?0.55:0.30:0.15配制成稀土离子混合溶液，取适量三聚磷酸钠，将其溶于水中，用盐酸调节PH值，配制成摩尔浓度为0.0625?0.25mo I/L的三聚磷酸钠溶液，将稀土离子混合溶液逐滴加入三聚磷酸钠水溶液中，再加入作为内核的不发光的煅烧O-Al2O3工业产品颗粒，置于90°C?99°C下持续反应2?10 h，三聚磷酸钠逐步水解后所形成的磷酸根离子与溶液中的稀土离子相结合，以a -Al2O3颗粒为核心生长形成LnPO4壳层；经冷却、过滤、洗涤，真空干燥后收集获得核-壳结构的Al2O3-LnPO4荧光颗粒材料。
2.如权利要求1所述的氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光材料的制备方法，采用以下工艺步骤: (1)、配制稀土离子溶液:分别将0.45?0.60 mo I La2O3^ 0.90?1.20 mo ITb(N03)3.6H20、0.90 ?1.20 mo I Ce (NO3) 3.6Η20 溶解于 I L 0.01 mol/L 稀硝酸中，配制成摩尔浓度为0.90?1.20 mol/L的稀土离子溶液； (2)、配制稀土离子混合溶液:取上述配制的稀土离子溶液，按La3+:Ce3+:Tb3+摩尔比0.60:0.27:0.13?0.55:0.30:0.15，配制成30 mL稀土离子混合溶液，用盐酸调节pH值至1.0?3.5，得到稀土离子混合溶液； (3)、配制三聚磷酸钠溶液:取三聚磷酸钠0.0625?0.25 mol，将其溶于975?985 mL水中，先后用6 mol/L和I mol/L盐酸将溶液pH值调节至1.0?3.5，将溶液定容为I L，配制成摩尔浓度为0.0625?0.25 mol/L的三聚磷酸钠溶液； (4)、将上述第二步的稀土离子混合溶液，在持续搅拌的情况下，按稀土离子混合溶液与三聚磷酸钠溶液摩尔比为1:0.5?1:2逐滴加入上述第三步的三聚磷酸钠水溶液中，滴加速度为I滴/秒，搅拌，得到制备外壳材料的混合溶液； (5)、称取作为内核材料的a-Al2O3颗粒，按内核材料a -Al2O3和上述第二步混合溶液中稀土离子总量的摩尔比为1:0.2?1:6来进行称量，置入上述第四步制备外壳材料的混合溶液中，在保持搅拌的同时，置于90°C?99°C下持续反应2?10 h ； (6)、反应结束后，将体系冷却至室温，用微孔滤膜过滤出沉淀物，所得沉淀物用去离子水彻底洗涤并进行真空干燥后，即可得到氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光材料。
3.如权利要求2所述的氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光材料荧光材料的软模板水热制备方法，其特征是:所述LnPO4为发绿光的荧光材料，其中La:Ce:Tb的摩尔比为0.60:0.27:0.13 ?0.55:0.30:0.15。
4.如权利要求2所述的氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光材料的软模板水热制备方法，其特征是:内核为不发光的煅烧a -Al2O3,其大小为2飞μ m ;氧化铝-稀土磷酸盐核_壳结构颗粒的厚度为7?12 μ HiJy^iAl2O3 = LnPO4的摩尔比为1:0.2?1:6。
【专利摘要】本发明涉及一种氧化铝-稀土磷酸盐核-壳结构荧光材料及其制备方法。将稀土离子混合溶液逐滴加入三聚磷酸钠水溶液中，再加入作为内核的不发光的煅烧α-Al2O3工业产品颗粒，在90℃～99℃下持续反应2~10h，三聚磷酸钠逐步水解后所形成的磷酸根离子与溶液中的稀土离子相结合，以α-Al2O3颗粒为核心生长形成LnPO4壳层；所述外壳材料中La:Ce:Tb的摩尔比为0.60:0.27:0.13～0.55:0.30:0.15；所述Al2O3:LnPO4的摩尔比为1:0.2～1:6。经冷却、过滤、洗涤，真空干燥后收集获得核-壳结构的荧光颗粒材料。本发明所提供的纳米稀土磷酸盐荧光材料的制备方法，其成本低廉，制备工艺简单，适于规模生产，对于发光照明和生物医学领域具有重要应用价值。
【IPC分类】C09K11-02, C09K11-81
【公开号】CN104694124
【申请号】CN201310658433
【发明人】李玲, 李经纬, 方云
【申请人】江南大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月10日