一种三色荧光粉及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明公开了一种三色荧光粉的制备方法。本发明还公开了上述三色荧光粉及其应用。该三色荧光粉的分子式为Ba2Ni3F10，该材料在以325nm的激光为激发光的条件下，同时发射出三种不同波段的荧光，分别是紫外光、绿光、红光，三种波段的峰值分别处于360nm、530nm、700nm，发光效率较高。利用低温水热发制备该材料，制备过程所需设备简单，原料易得，可控性强，产量高，稳定性好。有望应用于发光器件、显示器件以及生物医学等领域。
【专利说明】
_种三色焚光粉及其制备方法和应用
技术领域
[0001]本发明涉及的是一种三色荧光粉及其制备方法和应用，可应用于发光器件、显示器件以及生物医学等领域。
【背景技术】
[0002]发光材料的研究和应用由来已久，70年代以来发光材料的研究和应用就十分广泛，主要应用与电子和国防工业，以及轻工业，如荧光灯、电视、示波器、雷达荧光屏、仪表显示，涂料和纺织染料。发光材料分为永久性发光材料和外加能量激发而发光，如光致发光、电致发光、阴极发光和放射性发光。其中光致发光材料的研究历史悠久，是一种性能优良的发光材料，无需任何电源就能自行发光的材料。普通的荧光粉通常同时发射出一种或者两种波段的荧光，而单一荧光粉同时发射三种的荧光则较为少见。一直以来，Ba2Ni3F1Q都是作为磁性材料被研究，传统的制备方法所需850摄氏度以上的高温，且需要在HF气体环境下完成，成本高且不利于环境保护。
【发明内容】
[0003]技术问题:针对现有技术的不足，本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种三色荧光粉的制备方法。该材料制备过程所需设备简单，原料易得，可控性好，该材料良好的发光性能可以应用于发光器件、显示现象以及生物医学等领域。
[0004]本发明还要解决的技术问题是提供了一种三色荧光粉。
[0005]本发明还要解决的技术问题是提供了上述三色荧光粉在发光器件、显示器件以及生物医学领域方面的应用。
[0006]本发明的一种简单低能耗的方法制备该材料，并且在实验上发现其具有良好的光致发光性能，可以同时发射出三种荧光，发光效率较高。
[0007]技术方案:为了解决上述技术问题，本发明提供的一种三色荧光粉的制备方法，包括以下步骤:
[0008]I)原材料的准备:BaF2 ,NiF2,三氟乙酸，去离子水；
[0009]2)按照摩尔比为1: 1.0-8.0，分别称取原材料BaF2和NiF2;
[0010]3)取三氟乙酸和去离子水，倒入聚四氟乙烯反应釜中；
[0011 ] 4)将步骤2)已称好的BaF2和NiF2倒入上述反应釜中，搅拌使其充分溶解分散均匀；
[0012]5)盖紧反应釜，放入低温控温炉中，调整控温程序，160?250°C保持6?48小时后，按每小时I?30 0C的速率降至室温；
[0013]6)取出反应物，用去离子水清洗干净，烘干即可得到Ba2Ni3F1Q粉末，该粉末即为三色荧光粉。
[0014]其中，上述步骤3)中的三氟乙酸为I?5ml。
[0015]其中，上述步骤3)中的去离子水为3?8ml。
[0016]上述的制备方法制备得到的二色焚光粉。
[0017]其中，上述三色荧光粉的分子式为Ba2Ni3F1Q,该材料在以325nm的激光作为激发光的条件下，同时发射出三种不同波段的焚光，分别是紫外光、绿光、红光，三种波段的峰值分别处于360]1111、53011111、700111110
[0018]上述的三色荧光粉在发光器件、显示器件以及生物医学领域方面的应用。
[0019]有益效果:与现有技术相比，本发明具备以下优点:我们首次提出用水热发制备Ba2Ni3F1Q，并从实验上证明该材料可以用做荧光材料;该三色荧光粉的分子式为Ba2Ni3F10，该材料在以325nm的激光为激发光的条件下，同时发射出三种不同波段的焚光，分别是紫外光、绿光、红光，三种波段的峰值分别处于360nm、530nm、700nm，发光效率较高。本发明利用低温水热发制备该材料，制备过程所需设备简单，原料易得，可控性强，产量高，稳定性好。该荧光材料是目前较为少见的可以同时发射三种波段荧光的材料，可用于发光器件，显示器件以及生物医学领域。
【附图说明】
[0020]图1是该材料的X射线衍射图谱(XRD)测试结果，证明所得材料是Ba2Ni3F10;
[0021 ]图2是该材料在325nm激光的激发下，同时产生三种波段的荧光，本别是紫外光、绿光、红光，发光峰值为360nm、530nm、7 OOnm。
【具体实施方式】
[0022]实施例1:一种三色荧光粉的制备方法，包括以下步骤:
[0023]I)原材料的准备:BaF2，NiF2，三氟乙酸，去离子水；
[0024]2)按照摩尔比为1: 1.0，分别称取原材料BaF2和NiF2;
[0025]3)取2毫升三氟乙酸和5毫升去离子水，倒入聚四氟乙烯反应釜中；
[0026]4)将步骤2)已称好的BaF2和NiF2倒入上述反应釜中，搅拌使其充分溶解分散均匀；
[0027]5)盖紧反应釜，放入低温控温炉中，调整控温程序，200°C保持48小时后，按每小时30°C的速率降至室温；
[0028]6)取出反应物，用去离子水清洗干净，烘干即可得到Ba2Ni3F1Q粉末，该粉末即为三色荧光粉。
[0029]XRD结果表明该粉末样品是Ba2Ni3F1Q13 (见附图1)
[0030]实施例2:—种三色荧光粉的制备
[0031 ] 与实施例1基本一致，所不同的是，将BaF2与NiF2以摩尔比1: 1.5配比，3毫升三氟乙酸、7毫升去离子水、220摄氏度保持24小时、5摄氏度每小时降温。
[0032]实施例3:—种三色荧光粉的制备
[0033]与实施例1基本一致，所不同的是，将BaF2与NiF2以摩尔比1:3.0配比，5毫升三氟乙酸、8毫升去离子水、230摄氏度保持12小时、20摄氏度每小时降温。
[0034]实施例4:一种三色荧光粉的制备
[0035]与实施例1基本一致，所不同的是，将BaF2与NiF2以摩尔比1:8.0配比，3毫升三氟乙酸、7毫升去离子水、230摄氏度保持6小时、30摄氏度每小时降温。
[0036]实施例5:—种三色荧光粉的制备
[0037]与实施例1基本一致，所不同的是，将BaF2与NiF2以摩尔比1:4.5配比，I毫升三氟乙酸、3毫升去离子水、250摄氏度保持27小时、I摄氏度每小时降温。
[0038]实施例6—种三色荧光粉的制备
[0039]与实施例1基本一致，所不同的是，将BaF2与NiF2以摩尔比1: 2配比，4毫升三氟乙酸、6毫升去离子水、160摄氏度保持20小时、15摄氏度每小时降温。
[0040]利用型号为LabRAMHR800的拉曼系统测试实施例1?6制得的该三色荧光粉材料的光致发光性能，在325nm的激光照射下，同时发射出三种波段的荧光，光致发光结果见附图2。利用型号为Edinburgh FLS920P的光谱分析测试得到该材料的发光效率，紫外光和绿光的效率为48%，红光的效率为87%。
[0041 ] 应用实例
[0042]实验例1:LED
[0043]商业应用LED是由LED芯片和荧光粉组成。一般是多种荧光粉在芯片发射出的紫外光激发下产生一种或者多种颜色的光。本发明制备的材料可以作为LED中的荧光粉，在芯片光的作用下同时产生多种光的效果。
[0044]实验例2:荧光灯
[0045]不同色彩的荧光灯是由于不用的荧光粉在紫外线作用下的结果。本发明制备的材料可以在紫外线的激发下产生三种颜色的光，可以作为荧光粉应用于荧光灯当中。
[0046]实验例3:紫外光源
[0047]紫外光源的原理是荧光粉在较短的紫外光照射下，激发出波长较长的紫外光荧光。本发明制备的材料正是可以在325nm紫外光照射下发射出另一种360nm的紫外光，完全可以应作为紫外光荧光粉应用于紫外光源当中。
[0048]实验例4:黑光灯
[0049]黑光灯是一种特制的气体放电灯，它发出330-400nm的紫外光波。本发明制备的荧光粉可以发射出360nm的紫外光，处于黑光灯所要求的范围内。所以该荧光粉可以应用于黑光灯。
[0050]以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种三色荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)原材料的准备:BaF2,NiF2，三氟乙酸，去离子水； 2)按照摩尔比为1:1.0-8.0,分别称取原材料BaF2和NiF2； 3)取三氟乙酸和去离子水，倒入聚四氟乙烯反应釜中； 4)将步骤2)已称好的BaF2和NiF2倒入上述反应釜中，搅拌使其充分溶解分散均匀； 5)盖紧反应釜，放入低温控温炉中，调整控温程序，160?250°C保持6?48小时后，按每小时I?30 0C的速率降至室温； 6)取出反应物，用去离子水清洗干净，烘干即可得到Ba2Ni3F1Q粉末，该粉末即为三色荧光粉。2.根据权利要求1所述的一种三色荧光粉的制备方法，其特征在于:所述步骤3)中的三氟乙酸为I?5ml。3.根据权利要求1所述的一种三色荧光粉的制备方法，其特征在于:所述步骤3)中的去离子水为3?8ml。4.权利要求1?3任一项所述的制备方法制备得到的三色荧光粉。5.根据权利要求4所述的三色荧光粉，其特征在于，所述三色荧光粉的分子式为Ba2Ni3F1Q,该材料在以325nm的激光作为激发光的条件下，同时发射出三种不同波段的荧光，分别是紫外光、绿光、红光，三种波段的峰值分别处于360nm、530nm、700nmo6.权利要求4或5所述的三色荧光粉在发光器件、显示器件以及生物医学领域方面的应用。
【文档编号】C09K11/61GK105860964SQ201610305682
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】徐庆宇, 周双, 董帅
【申请人】东南大学