一种绿光激发的红色荧光粉及其制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于发光材料领域，关于卤硫化物,焚光粉及其制备方法。
【背景技术】
[0002]垂直入射到地面的太阳光谱成分以绿光为主，而绿色植物生长主要吸收红光和蓝光。吸收绿光发射红光的荧光粉具有绿转红功能，在农业上称之为绿转红转光剂。(Ca，Sr)S:Eu2+荧光粉具有优良的绿光转换红光性质，已应用到光转换农膜等领域；但(Ca，Sr)
S: Eu2+的稳定性欠缺，应用受到了限制。
[0003]化合物Ba2ZnS3具有良好的化学稳定性和热稳定性，是适合荧光粉的基质。已有文献报道了 Ba2ZnS3 = Eu2+荧光粉的合成和发光性质，但这些报道的荧光粉的激发光谱在蓝光区，只适合于基于蓝光芯片的白光LED用红色荧光粉，并不适用于农用太阳能转换。
[0004]以往有关于三元硫化物Ba2ZnS3为基质的荧光粉的报道，其制备方法是采用硫化物气体还原金属碳酸盐，或者碳还原金属硫酸盐。这些方法需要使用有毒的硫化物气体或者大量的碳粉，生产工艺复杂且不够环保友好。
[0005]为避免传统制备方法中使用CS2、H2S或SO2等有毒气体和大量的碳粉，本发明设计以硫化锌为硫源，制备一种卤硫化物为基质、Eu2+为激活剂的红色荧光粉Ba 2-2α-2η-2χ-βτ2βa2/JEu2_^ZnS3_2/2,，主要激发峰在绿光区，发射红光。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是用以下方式来实现的。以碱土金属氧化物(或氢氧化物、或碳酸盐)、碱土金属卤化物、硫化锌和Eu2O3为原料，一步合成卤硫化物红色焚光粉。组成通式为:其中:M=Mg2+, Ca2+，Sr2+，Ba2+中的一种或两种，X=F_，CF, Br' Γ中的一种或两种，O m 0.5,0 /? Ο.δ,Ο^Ξ m+n < 1.0, O < χ
0.05,0〈 彡 0.1。
[0007]对于卤硫化物基质的合成及其稀土离子掺杂过程是利用原料混合物中的多步复分解反应完成的:
(1-?-/?)BaO + ηβ?Ο + r￡a0 + ZnS 一 Ba^^^Sr^Ca^S + ZnO(I)
2Zn0 — 2Ζη ? + O2 ?(2)
2Ba1_?_/3Sri,Ca/3S + ZnS — Ba2_2矿2/JSr2?S3(3)
Ba2-2?-2/iSr2i；Ca2/IZnS3 + JMX2 一 Ba2-2?-2/r^Sr2i,Ca2/IM7ZnS3_2JX2^(4)
Ba2-2?-2/r/Sr2wCa2flM JZnS3_2 + ^Eu2O3 — Ba2-2?-2/3-2^Sr2i,Ca2/jEu2jV[7ZnS3_2JX2^(5 )
原料放入坩祸内，在惰性气体队或Ar保护下高温煅烧后，冷却到室温可得到红色荧光粉。
[0008]上述齒硫化物荧光粉,具有绿光区宽带激发光谱和红光区宽带发射光谱，即主激发峰位于550 nm左右，发射带位于650 nm附近。
[0009]本发明所述的卤硫化物荧光粉制备方法有下列三种途径。
[0010](I)以碱土金属氧化物、碱土金属卤化物、硫化锌和Eu2O3为原料，一步合成卤硫化物红色荧光粉。按化学计量比准确配料，研磨均匀后，原料放入坩祸内，在惰性气体队或Ar保护下 850-1000°C煅烧 3-5 h。自然冷却得到 Β&2|2/3_2_^ι.2?Ρι2ΛΕιι2_^Ζη53_2；(2,红色荧光粉。
[0011](2)以碱土金属氢氧化物、碱土金属卤化物、硫化锌和Eu2O3为原料，一步合成卤硫化物红色荧光粉。按化学计量比准确配料，研磨均匀后，原料放入坩祸内，在惰性气体队或Ar保护下850-1000°C煅烧3-5 h。自然冷却得到红色荧光粉。
[0012](3)以碱土金属碳酸盐、碱土金属卤化物、硫化锌和Eu2O3为原料，一步合成卤硫化物红色荧光粉。按化学计量比准确配料，研磨均匀后，原料放入坩祸内，在惰性气体队或Ar保护下 850-1000°C煅烧 3-5 h。自然冷却得到 Β&2|2/3_2_^ι.2?Ρι2ΛΕιι2_^Ζη53_2；(2,红色荧光粉。
【附图说明】
[0013]图1 -Ba1.^Sratl2Caa Q3Euq.Q28ZnS2JFac^激发光谱和发射光谱；
图 2 -Ba1.MSraci2Caatl2Eua Q28ZnS2J8Iac^激发光谱和发射光谱；
图 3 =Bah 922Sraci2Caatl2EuaQ28Mgtl.Q1ZnS2JClatl^激发光谱和发射光谱;
图 4 -Ba1.MSraci3Caaci2Euaci28ZnS2JClac^激发光谱和发射光谱；
图 5 -Ba1.MSratl2Caaci3Euaci28ZnS2JBrac^激发光谱和发射光谱；
图 6 -Bah 932Sraci2CaaCl2Euaci28ZnSi98Fac^激发光谱和发射光谱；
图 7 =Ba1J1Sraci4Caaci2Euaci24Mgc1.015ZnSi97Bratl3的激发光谱和发射光谱;
图 8 -Ba1.则Sr。.Q4Caaci35Euaci24ZnSi97Clatl3的激发光谱和发射光谱;
图 9 -Ba1.W6Sraci4Caatl2Eua Cl24ZnS2^7Fatl3的激发光谱和发射光谱。
【具体实施方式】
[0014]以下是本发明的非限定实例。
[0015]实例1-BanSrQ.mCacuEuQ.^ZnS^Fd.J^lJ备和荧光光谱
按化学计量比准确称量2.9470 g BaO,0.0207 g SrO, 0.0112 g CaO, 2.9238 g ZnS,0.0493 g Eu2O3,0.0078 g CaF2，然后在研钵中充分研磨，待用。
[0016]采用传统的高温固相法，将已研磨均匀的配料放入坩祸内，将坩祸置于高温炉中，Ar保护气氛下850-1000°C煅烧3-5 h，自然冷却到室温，得到荧光粉Bah 922Sraci2Caatl3Euatl28ZnS2.98F0.02o其激发光谱和发射光谱如图1所示。
[0017]实例2 -BanSrQ.mCacuEuQ.^ZnS^Id.J^lJ备和荧光光谱
按化学计量比准确称量 2.9470 g BaO,0.0207 g SrO,0.0112 g CaO, 2.9238 g ZnS,0.0493 g Eu2O3,0.0391 g BaI2，然后在研钵中充分研磨，待用。
[0018]采用传统的高温固相法，将已研磨均匀的配料放入坩祸内，将坩祸置于高温炉中，Ar保护气氛下850-1000°C煅烧3-5 h，自然冷却到室温，得到荧光粉Bah 932Sraci2Caatl2Euatl28ZnS2 98Ici ci^其激发光谱和发射光谱如图2所示。
[0019]实例3 -BanSi^CacnEUa.Mga.cuZnSsCl。.』.」备和荧光光谱
按化学计量比准确称量 2.9470 g BaO,0.0207 g SrO,0.0112 g CaO, 2.9238 g ZnS,0.0493 g Eu2O3,0.0095 g MgCl2S后在研钵中充分研磨，待用。
[0020]采用传统的高温固相法，将已研磨均匀的配料放入坩祸内，将坩祸置于高温炉中，N2保护气氛下850-1000°C煅烧3-5 h，自然冷却到室温，得到荧光粉Ba L 922Sr0.02Ca0.02Eu0.028Mg0.01ZnS2.98C10.02。其激发光谱和发射光谱如图3所示。
[0021]实例4 -BanSi^CaQjEuQ.ZnUU^lj备和荧光光谱
按化学计量比准确称量 3.2931 g Ba(OH)2,0.0243 g Sr (OH)2, 0.0148 g Ca(OH)2,
2.9238g ZnS, 0.0493 g Eu2O3,0.0158 g SrCl2，然后在研钵中充分研磨，待用。
[0022]采用传统的高温固相法，将已研磨均匀的配料放入坩祸内，将坩祸置于高温炉中，N2保护气氛下850-1000°C煅烧3-5 h，自然冷却到室温，得到荧光粉Ba L 922Sr0.