BaC03:0.6578克，Al 203.9H20:1.975克，Ti02:0.2662克，MnO2=0.059克，在玛瑙研钵中研磨并混合均匀后，在空气气氛下进行第一次煅烧，温度是600°C，煅烧时间为3小时，然后冷却至室温，取出样品；将第一次煅烧的原料再次充分混合研磨均匀，在空气气氛中再次煅烧，烧结温度800°C，煅烧时间为10小时，然后冷却室温，即得到粉末状Mn4+掺杂的钛酸盐基红色发光材料。
[0028]经过观测，本实施例2所制备的BaAl6T112 = 0.25Mn 4+的主要结构性能、激发、发射光谱与实施例1相似。
[0029]实施例3:
采用高温固相法制备BaAl6T112-0.0OlMn4'根据化学式BaAl5.999Ti012:0.0OlMn4+中各元素的化学计量摩尔比，分别称取(CH3COO)2Ba:0.8507克，Al (OH)3:1.5598克，T12:
0.2662克，Mn (NO3)2.4Η20:0.0008克，在玛瑙研钵中研磨并混合均匀后，在空气气氛下进行第一次煅烧，温度是300°C，煅烧时间为10小时，然后冷却至室温，取出样品；将第一次煅烧的原料再次充分混合研磨均匀，在空气气氛中再次煅烧，烧结温度1600°C，煅烧时间为I小时，然后冷却室温，即得到粉末状Mn4+掺杂的钛酸盐基红色发光材料。
[0030]经过观测，本实施例3所制备的BaAl6T112 = 0.0OlMn 4+的主要结构性能、激发、发射光谱与实施例1相似。
[0031]实施例4:
采用溶胶-凝胶法制备BaAl6T112 = 0.1Mn 4+，首先根据化学式BaAl6T112=0.1Mn 4+中各元素的化学计量摩尔比，分别称取BaO:0.511克，Al2O3.9H20:2.206克，MnO2:0.0236克，C16H36O4T1:1.1345克，再称取以上原料总质量的0.5wt%的柠檬酸。
[0032]然后，现将称取的BaO用适量的去离子水、硝酸溶解搅拌，至完全溶解，加入适量柠檬酸，之后在50°C下进行搅拌处理；再将称取的Al2O3.9H20、MnO2, C16H36O4Ti用相同的方法处理，至完全溶解；最后把上述四种溶液混合，再在其中加入一定量的柠檬酸加热搅拌，并分多次加入适量去离子水以及硝酸，继续搅拌2小时，静置，烘干，得到蓬松的前躯体。
[0033]再者，将上述前驱体进行第一次煅烧，温度20(TC下煅烧8小时，再进行第二次煅烧，温度600°C下煅烧16小时，即得到Mn4+掺杂的钛酸盐基红色发光材料。
[0034]见附图5，本实施例4技术方案制备样品的X射线粉末衍射图谱，XRD测试结果显示，所制备的BaAl6T112 = 0.1Mn4+为单相材料，没有任何其它的杂质物相存在。
[0035]见附图6，本实施例技术方案制备BaAl6T112 = 0.1Mn 4+样品的SEM图谱，该材料结晶良好，平均尺寸在I微米。
[0036]见附图7，对本实施例所制备的BaAl6T112=0.1Mn 4+样品在666纳米监测下得到的激发光谱图，从图中可以看出，该材料的红色发光的激发来源主要在255-550纳米的紫外至蓝光区域，可以很好的匹配紫外至蓝光LED芯片激发。
[0037]见附图8，本实施例所制备BaAl6T112=0.1Mn 4+样品在355纳米波长激发下得到的发光光谱图，该材料主要的中心发光波长为666纳米的红色发光波段，计算其色度得J7=0.670，尸0.282。
[0038]实施例5:
采用溶胶-凝胶法制备制备BaAl6T112=0.15Mn 4+，根据化学式BaAl6T112=0.15Mn 4+中各元素的化学计量摩尔比，称取 BaC03:0.3 7 3 2 克，Al 203.9Η20:1.992 克，Mn (CH3COO) 2.4Η20:
0.1225克，C16H36O4T1:1.1345克，再称取以上原料总质量的0.3wt%的柠檬酸。然后将称取的BaCO3用适量的去离子水、硝酸溶解搅拌，至完全溶解，加入适量柠檬酸，之后在100°C下进行搅拌处理；再将称取的Al2O3.9Η20,Μη(CH3COO)2.4Η20,C16H36O4Ti用相同的方法处理，至完全溶解。再把上述四种溶液混合，再在其中加入一定量的柠檬酸加热搅拌，并分多次加入适量去离子水以及硝酸，继续搅拌I小时，静置，烘干，得到蓬松的前躯体。接着，将得到的前驱体进行第一次煅烧，温度600°C煅烧2小时，进行第二次煅烧，温度900°C煅烧8小时，即得到Mn4+掺杂的钛酸盐基红色发光材料。
[0039]经过观测，本实施例5所制备的BaAl6T112 = 0.15Mn 4+的主要结构性能、激发、发射光谱与实施例4相似。
【主权项】
1.一种锰掺杂的钛酸盐基红色发光材料，其特征在于，化学通式为BaAl 6Ti012: Mn4+,其中:x为Mn4+掺杂的摩尔百分比系数，且0.001 ( 0.25。2.一种如权利要求1所述的一种锰掺杂的钛酸盐基红色发光材料的制备方法，其特征在于，采用高温固相法，包括如下具体步骤: (1)按化学式BaAl6T112:1n4+中各元素的化学计量摩尔比，分别称取含有Ba 2+离子、Al3+离子、Ti 4+离子、Mn 4+离子的化合物作为原料，将各原料研磨并混合均匀，其中X为Mn 4+掺杂的摩尔百分比系数，0.001彡於Ξ 0.25 ; (2)将步骤(I)称取的混合物在空气气氛下进行第一次煅烧，煅烧温度为300?800°C，煅烧时间为I?10小时； (3)将步骤(2)随炉冷却的混合物在空气气氛下进行第二次煅烧，煅烧温度是800?1600°C，煅烧时间为I?10小时；冷却后取出、研磨，得到Mn4+掺杂的钛酸盐基红色发光材料。3.根据权利要求2所述的一种锰掺杂的钛酸盐基红色发光材料的制备方法，其特征在于，所述含Ba2+离子的化合物的原料为碳酸钡、氧化钡、醋酸钡、硝酸钡中的一种；所述含Al3+离子的化合物的原料为氧化铝、硝酸铝和氢氧化铝中的任意一种；所述的含Ti4+离子的化学物的原料为二氧化钛；所述含Mn4+离子的化合物原料为醋酸锰、硝酸锰、碳酸锰或二氧化锰中的一种。4.根据权利要求2或3所述的一种锰掺杂的钛酸盐基红色发光材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的煅烧温度为500?800°C，时间为3?6小时；步骤(3)所述的煅烧温度为800?1400°C，时间为3?10小时。5.一种如权利要求1所述的一种锰掺杂的钛酸盐基红色发光材料的制备方法，其特征在于，采用溶胶-凝胶法，包括如下具体步骤: (A)按化学式BaAl6T112:崖n4+中各元素的化学计量摩尔比，分别称取含有Ba2+离子、Al3+离子、Ti 4+离子、Mn 4+离子的化合物作为原料，将各原料分别溶解于硝酸中，并且用去离子水稀释，再分别按各原料物质质量的0.1?5.0wt%添加络合剂柠檬酸或草酸，得到各原料的混合溶液； (B)将步骤(A)得到的混合液缓慢混合，在温度为50?100°C的条件下搅拌I?2小时，静置、烘干后得到蓬松的前驱体； (C)将步骤(B)得到的前驱体在空气气氛中预烧结1-2次，煅烧温度为200?600°C，一次煅烧时间为I?8小时； (D)将步骤(C)所得物自然冷却后，研磨并再次混合均匀，在空气气氛中煅烧，煅烧温度为600?900°C，煅烧时间是8?16小时，得到Mn4+掺杂的钛酸盐基红色发光材料。6.根据权利要求5所述的一种锰掺杂的钛酸盐基红色发光材料的制备方法，其特征在于，所述含Ba2+离子的化合物的原料为碳酸钡、氧化钡、醋酸钡、硝酸钡中的一种；所述含Al3+离子的化合物的原料为氧化铝、硝酸铝和氢氧化铝中的任意一种；所述含Ti4+离子的化学物的原料为钛酸四丁酯；所述含Mn4+离子的化合物原料为醋酸锰、硝酸锰、碳酸锰或二氧化锰中的一种。7.根据权利要求5或6所述的一种锰掺杂的钛酸盐基红色发光材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的煅烧温度为300?600°C，煅烧时间为2?6小时；步骤(4)所述的煅烧温度为600?850°C，煅烧时间为小时3?8。8.一种如权利要求1所述的一种锰掺杂的钛酸盐基红色发光材料作为构建紫外-蓝光芯片激发的暖白光LED的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种锰掺杂的钛酸盐基红色发光材料及其制备方法和应用，该红色发光材料的化学通式为BaAl6TiO12：<i>x</i>Mn4+，其中<i>x</i>为Mn4+掺杂的摩尔百分比系数，且0.001≤<i>x</i>≤0.25；可采用高温固相法或溶胶-凝胶法制备，且该红色发光材料具有良好的化学稳定性，被紫外、近紫外或蓝光等激发光源激发时，能发射波长范围在620–750纳米的红色光，激发光谱范围较宽，在355纳米处有强吸收，与商业蓝光芯片完美吻合。
【IPC分类】H01L33/50, C09K11/67
【公开号】CN105219387
【申请号】CN201510460588
【发明人】乔学斌
【申请人】江苏师范大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年7月31日