一种高效LuVO₄Eu³⁺红色荧光粉的制备方法

专利名称：一种高效LuVO₄Eu³⁺红色荧光粉的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高效LuV04:Ei^+红色荧光粉的制备方法。
背景技术：
目前，以稀土钒酸盐为基质的发光材料在高压汞灯、PDP和FED 等中的应用越来越广泛，尤其是其在真空紫外照射下有稳定的发光效 率，因而它是一种很有前途的大屏幕发光材料。早在1964年Levine 和Palilla就研制出了红色稀土发光材料YV04:Eu并用于彩色电视机 荧光粉的红色组分。由于YV04:Eu具有光通量高、色纯度好等优点，
也被用于低压和高压汞蒸汽放电荧光灯粉。此外，研究也表明 LaV04:RE,GdV04:RE也是性能优良的荧光材料，至今已有很多报道。 近年来具有锆英石结构的LuV04:Re由于其比YV04:RE更好的热性 能而逐渐引起人们的注意，并以发展为一种广泛研究的激光基质晶 体。其中LuV04:Nd、 LuV04:Yb等晶体已实现激光输出，并实现了 商品化。然而，作为一种优良的基质材料，稀土离子掺杂的LuV04 荧光体及制备技术却很少报道，特别是如何获得高效的LuV04:Eu3+ 红色体的制备方法的目前报道的更少。因此，发展LuV04:Eu"红色荧光体的合成技术具有一定的实际意义。

发明内容
本发明针对上述问题，利用水热方法可以合成出高纯度、化学性
质稳定、发光性能好、可被紫外光有效激发的高效LuV04:Ei^+红色 荧光粉。
本发明的目的是提供一种高效LuV04:Ei^+红色荧光粉的制备方法。
所述的红色荧光粉的化学式为Liu-xEuxV04，式中，0.03 S x S 0.2;
所采用的原材料为硝酸钇、硝酸铕或通过硝酸转化为相应的化 合物的氧化钇、氧化铕作为稀土离子源；Na3V04作为钒离子源；硝 酸、氨水和氢氧化钠；
制备的步骤和条件如下
按照化学式计算称量稀土原材料，将其溶解于硝酸中，搅拌条件
下蒸发多余的酸，配成0.5M稀土硝酸盐溶液，用NH3，H20调节其 pH为10,在高压釜中加热至200 °C，恒温24h，自然冷却至室温，
将所获得的生成物进行离心分离，得到反应前驱体；
将上述制得的前驱体分散到Na3V04溶液中，加入NaOH溶液调 节pH值为13，然后在高压釜中，加热至200-250°C，恒温24-48 h，
冷却至室温，将所得白色沉淀分离，洗涤，烘干，得到一种高效LuV04:Ei产红色荧光粉。
有益效果:本发明所获得LuV04:E^+红色荧光体具有发光效率高， 稳定性好，色纯度高等优点，其发光强度优于商用发光材料YV04:Eu, 可用于显示、照明等诸多方面。通过XRD图谱表明，生成的产品纯 度高，结晶好。本发明红色荧光粉的发射光谱表明，与商用YV04:Eu 相比，其发光强度为商用YV04:Eu的110-122%。


图1是本发明的红色荧光粉的XRD图谱。
图2是本发明的红色荧光粉与商用YV04:Eu荧光粉发射光谱的比较。
具体实施例方式
实施例1
取0.5M的Y,Eu。.05(NO3)3溶液350mL,用NH3*H20 (25 wt%) 调节其pH40,转移至500mL高压釜中，加热至200 °C,恒温24 h。 即制得反应前驱体。将上述制得的前驱体分散到350mLNasVO4溶液 中(Lu3+/V043-=1:2,摩尔比)，加入10mL2MNaOH溶液。然后转入 500 mL高压釜中，加热至22(TC,恒温24h。将所得白色固体洗涤、 烘干后即为最终产品。
其XRD谱图见附图1，产品纯四方相LuV04，无杂质相生成。其发射光谱见附图2，主发射峰在618nm，在550-750 nm范围内有很 强的红光发射。与商用YVCV.En发光粉比较，本发明的红色荧光粉 的发光强度110 (商用YV04:Eu为100)。 实施例2
取0.5M的Yo.97Euo.m(N03)3溶液350 mL,用NH"H20 (25 wt%) 调节其pH40,转移至500 mL高压釜中，加热至200 °C,恒温24 h。 即制得反应前驱体。将上述制得的前驱体分散到350mLNa3VO4溶液 中(Lu3+/V043—=1:2,摩尔比)，加入10mL2MNaOH溶液。然后转入 500 mL高压釜中，加热至220。C,恒温24 h。将所得白色固体洗涤、 烘干后即为最终产品，其发光强度102 (商用YV04:Eu为100)。 实施例3
取0.5M的Yo,;Eucn(N03)3溶液350mL,用NH3'H20 (25 wt%)调 节其pH40,转移至500mL高压釜中，加热至200 °C,恒温24 h。 即制得反应前驱体。将上述制得的前驱体分散到350mLNa3VO4溶液 中(Lu3+/V043-=1:2,摩尔比)，加入10mL2MNaOH溶液。然后转入 500mL高压釜中，加热至22(TC,恒温24 h。将所得白色固体洗涤、 烘干后即为最终产品，其发光强度108 (商用YV04:Eu为100)。 实施例4
取0.5M的Yo.8Euo,2(N03)3溶液350mL,用NH3'H20 (25 wt%)调20 节其pH40,转移至500mL高压釜中，加热至200 °C,恒温24 h。 即制得反应前驱体。将上述制得的前驱体分散到350mLNa3VO4溶液 中(Lu3+/V043-=1:2,摩尔比)，加入10mL2MNaOH溶液。然后转入 500 mL高压釜中，加热至220。C,恒温24 h。将所得白色固体洗涤、 烘干后即为最终产品，其发光强度106 (商用YV04:Eu为100)。 实施例5
取0.5M的Yo.95Euo.o5(N03)3溶液350mL,用NH3*H20 (25 wt%) 调节其pH40,转移至500mL高压釜中，加热至200 。C,恒温24h。 即制得反应前驱体。将上述制得的前驱体分散到350mLNa3VO4溶液 中(Lu3+/V043-=1:2,摩尔比)，加入10mL2MNaOH溶液。然后转入 500 mL高压釜中，加热至20(TC,恒温24 h。将所得白色固体洗涤、 烘干后即为最终产品，其发光强度109 (商用YV04:Eu为100)。
取0.5M的Y。.95Euo.o5(N03)3溶液350mL,用NH3*H20 (25 wt%)调 节其pHHO,转移至500mL高压釜中，加热至200 °C,恒温24 h。 即制得反应前驱体。将上述制得的前驱体分散到350mLNa3VO4溶液 中(Lu3+/V043-=1:2,摩尔比)，加入10mL2MNaOH溶液。然后转入 500 mL高压釜中，加热至250。C,恒温24 h。将所得白色固体洗涤、 烘干后即为最终产品，其发光强度122 (商用YV04:Eu为100)。实施例7
取0.5M的Y。.95Eu,(NO3)3溶液350mL,用NH3'H20 (25 wt%)调 节其pH40,转移至500mL高压釜中，加热至200 °C,恒温24 h。 即制得反应前驱体。将上述制得的前驱体分散到350mLNa3VO4溶液 中(Lu3+/V043-=1:2,摩尔比)，加入10mL2MNaOH溶液。然后转入 500 mL高压釜中，加热至220。C,恒温36 h。将所得白色固体洗涤、 烘干后即为最终产品，其发光强度110 (商用YV04:Eu为100)。 实施例8
取0.5M的Y。.95Euao5(N03)3溶液350mL,用NH3'H20 (25 wt%)调 节其pH二10,转移至500mL高压釜中，加热至200 °C,恒温24 h。 即制得反应前驱体。将上述制得的前驱体分散到350mLNa3VO4溶液 中(Lu3+/V043-=1:2,摩尔比)，加入10mL2MNaOH溶液。然后转入 500 mL高压釜中，加热至22(TC,恒温48 h。将所得白色固体洗涤、 烘千后即为最终产品，其发光强度108 (商用YV04:Eu为100)。
权利要求
1、一种高效LuVO4:Eu3+红色荧光粉的制备方法，其特征在于，所述的荧光粉的化学式为Lu1-xEuxVO4，式中，0.03≤x≤0.2；所述的红色荧光粉的化学式为Lu1-xEuxVO4，式中，0.03≤x≤0.2；所采用的原材料为硝酸钇、硝酸铕或通过硝酸转化为相应的化合物的氧化钇、氧化铕作为稀土离子源；Na3VO4作为钒离子源；硝酸、氨水和氢氧化钠；制备的步骤和条件如下按照化学式计算称量稀土原材料，将其溶解于硝酸中，搅拌条件下蒸发多余的酸，配成0.5M稀土硝酸盐溶液，用NH3·H2O调节其pH为10，在高压釜中加热至200℃，恒温24h，自然冷却至室温，将所获得的生成物进行离心分离，得到反应前驱体；将上述制得的前驱体分散到Na3VO4溶液中，加入NaOH溶液调节pH值为13，然后在高压釜中，加热至200-250℃，恒温24-48h，冷却至室温，将所得白色沉淀分离，洗涤，烘干，得到一种高效LuVO4:Eu3+红色荧光粉。
全文摘要
本发明提供了本发明涉及一种高效LuVO₄:Eu³⁺红色荧光粉的制备方法，所述的荧光体的化学式为Lu_1-xEu_xVO₄，其中，0.03≤x≤0.2。选择稀土硝酸钇和硝酸铕或通过硝酸反应转化为相应化合物的氧化钇、氧化铕为原材料，利用水热法在200～250℃处理24-48小时，冷却，得到所述红色荧光粉。所获得的荧光粉在紫外光激发下发光强度与商用YVO₄:Eu相比，其发光强度为商用YVO₄:Eu的110-122％。
文档编号C01G31/00GK101434411SQ20081005158
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者宋艳华, 尤洪鹏, 洪广言, 光 贾 申请人:中国科学院长春应用化学研究所