一种蓝色到绿色颜色可调磷酸盐荧光粉及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料学领域，尤其涉及一种稀土发光材料，具体来说是一种蓝色到绿色颜色可调磷酸盐荧光粉及其制备方法。
【背景技术】
[0002]白光发光二极管(white light-emitting d1des, WLEDs)以其寿命长、能耗低、无污染、效率高、体积小等显著优点，在照明和显示领域具有广阔的应用前景，被称为新一代照明光源。
[0003]紫外/近紫外芯片研发技术的提高，使得与其配合使用的三基色荧光粉的研发成为了荧光粉领域的主要课题。磷酸盐因为其制备温度低、发光效率高、物理化学性质稳定、能有效的吸收紫外光子能量，在如今的荧光粉研发方面成为了广泛应用的基质。
[0004]Ca9MgNa (PO4) 7: Eu2+荧光粉Eu2+离子的发光属于4f 6Sd1-4f 1跃迀发光，5d 1能态能量比较低，处于离子的最外层，电子裸露。因此5c!1轨道的能级劈裂程度受晶体场影响很大。而不同基质的晶体场环境可以影响Eu2+离子的发光颜色和强度。我们可以通过其他元素进行取代来改变荧光粉基质的结构，使得晶体场环境发生变化，来改善荧光粉的发光性能。最近几年，在基质里掺杂碱土金属元素进行取代的探索引起了广泛的关注。Ca、Sr与Ba属于
IIA族，为碱土金属。然而，目前还没有关于采用Sr、Ba取代Ca9MgNa(PO4)7:Eu2+焚光粉中的Ca2+离子，改变其晶体场环境，调节荧光粉的发光波长，以达到光谱可调的目的的报道。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种蓝色到绿色颜色可调的磷酸盐荧光粉及其制备方法，所述的这种荧光粉制备方法实现了通过取代Ca9MgNa (PO4) 7基质材料中离子进行调控荧光的技术，解决了现有技术中仅通过掺杂稀土离子调控发光性能问题。
[0006]本发明一种蓝色到绿色颜色可调磷酸盐荧光粉，其组合配比通式为(Ca1^ySrxBay) 8 955MgNa(PO4) 7: 0.005Eu2+，其中当 0〈x < I 时，y=0 ;当 x=0 时，0〈y ^ I。
[0007]本发明还提供了上述的一种蓝色到绿色颜色可调磷酸盐荧光粉的制备方法，按照摩尔比称取Ca、Sr、Ba、Mg、Na、Eu对应的化合物与磷酸盐，将Ca、Sr、Ba、Mg、Na、Eu对应的化合物与磷酸盐混合均匀后进行研磨10-30min，研磨后加入酒精或者丙酮，再次研磨40-60min后得到混合物，将混合物装入刚玉坩祸内，置于高温炉中，在温度为1050-1300°C的CO气氛或氮氢混合气氛下煅烧18-36个小时，自然冷却，即得到颜色可调磷酸盐荧光粉材料，Ca2+、Ba2+、Sr2+、Mg2+、Na+的化合物选自其碳酸盐、硝酸盐、氧化物中的任意一种或者一种以上的组合；含有P042_的化合物选自磷酸三铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的任意一种或者一种以上的组合；含有Eu2+的化合物选自氧化铕或者硝酸铕中的任意一种。
[0008]本发明提供的颜色可调磷酸盐荧光粉，通过Ba2+或Sr 2+取代Ca2+离子格位，改变其晶体场环境，制备出发光光谱从蓝色到绿色颜色可调荧光粉，其色度坐标从(0.1663，0.0263)变化到(0.2378，0.3635)。
【附图说明】
[0009]图1 为本发明的(CanySrxBay) 8.955MgNa (PO4) 7:0.005Eu2+的色度坐标图。
【具体实施方式】
[0010]实施例1:
制备 Ca8.955MgNa (PO4) 7:0.005Eu2+。
[0011 ] 称取碳酸钙0.482g，碱式碳酸镁0.0522g，碳酸钠0.0285g，氧化铕0.0043g,磷酸二氢铵0.433g，置于研钵中研磨混合30min，然后加入酒精研磨60min后得到混合物，将混合物放入刚玉坩祸中并置于高温炉中，在CO还原气氛下1050°C煅烧24小时后，自然冷却并研磨成粉末。
[0012]实施例2:
制备(Ca0.5Sr0.5) 8.955MgNa (PO4) 7:0.005Eu2+。
[0013]称取碳酸钙0.2151g，碳酸锶0.3204g，碱式碳酸镁0.0469g，碳酸钠0.0256g，氧化铕0.0038g，磷酸二氢铵0.3883g，置于研钵中研磨混合30min，然后加入丙酮研磨1min后得到混合物，将混合物放入刚玉坩祸中并置于高温炉中，在CO还原气氛下1050°C煅烧24小时后，自然冷却并研磨成粉末。
[0014]实施例3:
制备 Sra 955MgNa (PO4)7:0.005Eu2+。
[0015]称取硝酸锶0.6443g，硝酸镁0.0504g，硝酸钠0.0289g，氧化铕0.0027g，磷酸二氢铵0.2737g，置于研钵中研磨混合30min，然后加入丙酮研磨1min后得到混合物，将混合物放入刚玉坩祸中并置于高温炉中，在氢氮混合气还原气氛下1300°C煅烧3小时后，自然冷却并研磨成粉末。
[0016]实施例4:
制备(Ca0 5Ba0 5) 8 955MgNa (PO4) 7:0.005Eu2+。
[0017]称取硝酸钙0.2374，硝酸钡0.3818g，硝酸镁0.0482g，硝酸钠0.0276g，硝酸铕0.049g，磷酸氢二铵0.3001g,置于研钵中研磨混合30min，然后加入酒精研磨60min后得到混合物，将混合物放入刚玉坩祸中并置于高温炉中，在氢氮混合气还原气氛下1300°C煅烧36小时后，自然冷却并研磨成粉末。
[0018]实施例5:
制备 Baa 955MgNa (PO4)7:0.0O5Eu2+。
[0019]称取硝酸钡0.6823g，碱式碳酸镁0.0283g，碳酸钠0.0155g，硝酸铕0.0044g,磷酸氢二铵0.2695g，置于研钵中研磨混合30min，然后加入酒精研磨60min后得到混合物，将混合物放入刚玉坩祸中并置于高温炉中，在CO还原气氛下1300°C煅烧24小时后，自然冷却并研磨成粉末。
【主权项】
1.一种蓝色到绿色颜色可调磷酸盐荧光粉，其特征在于:其组合配比通式为(Ca1^ySrxBay) 8 955MgNa(PO4) 7: 0.005Eu2+，其中当 0〈x < I 时，y=0 ;当 x=0 时，0〈y ^ I。2.权利要求1所述的一种蓝色到绿色颜色可调磷酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于:按照摩尔比称取Ca、Sr、Ba、Mg、Na、Eu对应的化合物与磷酸盐，混合均勾进行研磨50-90min后装入刚玉坩祸，在1050_1300°C的CO或氮氢混合气氛的高温炉中煅烧18-36个小时，即得到颜色可调磷酸盐荧光粉材料；Ca2+、Ba2+、Sr2+、Mg2+、Na+的化合物选自其碳酸盐、硝酸盐、氧化物中的任意一种或者一种以上的组合；含有P042_的化合物选自磷酸三铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的任意一种或者一种以上的组合；含有Eu2+的化合物选自氧化铕或者硝酸铕中的任意一种。
【专利摘要】本发明一种蓝色到绿色颜色可调磷酸盐荧光粉，其化学式为(Ca1-x-ySrxBay)8.955MgNa(PO4)7:0.005Eu2+，其中当0<x≤1时，y=0；当x=0时，0<y≤1。本发明还提供了上述荧光粉的制备方法，按照摩尔比将钙盐、锶盐、钡盐、钠盐、碱式碳酸镁、氧化铕或硝酸铕与磷酸盐混合均匀进行研磨后，放入刚玉坩埚中并置于高温炉中，在还原气氛下高温煅烧，自然冷却并研磨成粉末，即得到从蓝色到绿色颜色可调磷酸盐荧光粉。本发明通过Ba2+或Sr2+取代Ca2+离子格位，改变其晶体场环境，制备出发光光谱从蓝色到绿色可调的荧光粉，达到颜色可调的目的。
【IPC分类】C09K11/71
【公开号】CN104974754
【申请号】CN201510376062
【发明人】房永征, 刘启会, 侯京山, 刘玉峰, 张娜, 赵国营
【申请人】上海应用技术学院
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月1日