粉体的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用两步法制备NaLaMgWO6粉体的方法，属于LED荧光粉基质制备【技术领域】，技术方案包括：1)根据NaLaMgWO6中各元素的化学计量比，分别称取NaNO3、La(NO3)3、醋酸镁和钨酸铵，并将其溶解到去离子水中，然后加入柠檬酸，配制成溶液A，然后调节溶液A的pH值至中性；2)将溶液A置于水热反应釜中进行水热处理，然后将样品取出进行离心、清洗、干燥，得到样品粉体；3)将样品粉体进行固相烧结，得到NaLaMgWO6粉体。本发明方法采用水热法与低温固相法相互配合，制备得到纯度高、粒度均匀、结晶性能好、分散性能好的NaLaMgWO6粉体。
【专利说明】-种利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于LED荧光粉基质制备【技术领域】，涉及一种利用水热法和低温固相法制 备荧光粉基质粉体的方法，具体涉及一种利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法。
【背景技术】
[0002] LED具有工作电压低、功耗低、可靠性高、使用寿命长、环境友好和高能效等一系列 优点，是未来照明光源的发展方向。利用LED技术实现白光的方法主要有3种：三基色LED 直接混色法、紫外转换法和蓝光芯片加黄色荧光粉的方法。可见荧光粉在LED照明领域占 有重要的作用。而要获得一种优良的荧光粉，选择合适的基质与制备方法是非常重要的。
[0003] 钨酸盐是典型的自激活的发光材料，发光光谱十分稳定，本征发光谱带很宽，占据 可见光区域的大部分，钨酸盐中的阳离子强烈地影响发射带的位置。钨酸盐可以由某些杂 质激活，这些杂质被掺入钨酸盐点阵中之后，可使其具有特殊性质的发光。因此，钨酸盐是 一种发光性能优异的基质材料。
[0004] 目前制备荧光粉多采用固相法，普遍存在的问题有：烧结温度较高、粒度较大、粒 径分布不均匀、难以获得球形颗粒、易存在杂相，从而使荧光粉的发光效率降低。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，该方法采 用水热法与低温固相法相互配合，制备得到纯度高、粒度均匀、结晶性能好、分散性能好的 NaLaMgW06 粉体。
[0006] 本发明是通过以下技术方案来实现：
[0007] -种利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，包括以下步骤：
[0008] 1)根据NaLaMgW06中各元素的化学计量比，分别称取NaN03、La(N0 3)3、醋酸镁和钨 酸铵，并将其溶解到去离子水中，然后加入柠檬酸，配制成溶液A，然后调节溶液A的pH值至 中性；
[0009] 其中，柠檬酸与NaN03的摩尔比为（0. 05?0. 2) :1 ;
[0010] 2)将溶液A置于水热反应釜中进行水热处理，然后将样品取出进行离心、清洗、干 燥，得到样品粉体；
[0011] 3)将样品粉体进行固相烧结，得到NaLaMgW06粉体；
[0012] 所述固相烧结制度为：自室温起，以1?2°C /min速率升温至200?300°C，再以 3?5°C /min速率升温至500?800°C，保温3?8h后，冷却。
[0013] 步骤1)所述的调节pH值是选用质量分数为63%?69%的ΗΝ03进行调节。
[0014] 步骤1)所述去离子水的用量为加入的原料总质量的3?6倍。
[0015] 步骤2)所述水热处理的温度为150?200°C，水热处理时间为5?20h。
[0016] 步骤2)所述水热反应釜的填充度为60%?80%。
[0017] 步骤2)所述干燥是在60?80°C下，干燥1?5h。
[0018] 步骤3)所述的固相烧结是将样品粉体置于坩埚中，将坩埚置于电阻炉中进行烧 结。
[0019] 所述的冷却为随炉冷却。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0021] 本发明以 NaN03、La(N03) 3、醋酸镁（C4H6Mg04)、钨酸铵（(NH 4) 1QW12041)分别为钠源、 镧源、镁源、钨源，在螯合剂柠檬酸的作用下，进行水热处理，最后再进行固相烧结烧结，即 可制备出纯度高、粒度均勻、结晶性能好、分散性能好的NaLaMgW0 6粉体。本发明通过水热处 理与固相烧结相互配合，可以使样品粉体粒径更小、纯度更高、结晶性能好、分散性好，通过 XRD、SEM的测试与分析，可知通过两步法所制备出的NaLaMgW06粉粉体纯度高、粒度均匀、结 晶性能好、分散性能好，平均粒径为1?5μπι。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1为本发明实施例1制得的NaLaMgW06粉体的XRD图；
[0023] 图2为本发明实施例2制得的NaLaMgW06粉体的SEM图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而 不是限定。
[0025] 本发明提供的LED用荧光粉基质粉体的制备方法，具体是以NaN03、La(N0 3)3、醋酸 镁（C4H6Mg04)、钨酸铵（(顯 4)1(|112〇?)分别为钠源、镧源、镁源、钨源，在螯合剂柠檬酸的作用 下，进行水热处理，最后再进行固相烧结烧结，即可制备出纯度高、粒度均匀、结晶性能好、 分散性能好的NaLaMgW0 6粉体。具体方法为：
[0026] 1)按照化学计量比，分别称取合成0. 02mol的NaLaMgW06所需的NaN03、La(N03) 3、 醋酸镁（C4H6Mg04)、钨酸铵（(NH 4) 1QW12041)，并将其溶解于去离子水中（去离子水的质量为所 需原料总质量的3?6倍），并加入0. 001?0. 004mol的柠檬酸（C6H807)，配制成溶液A ;
[0027] 2)对溶液A滴加 ΗΝ03进行pH调节，调节pH至6?8 ;
[0028] 3)pH调节完毕后,将溶液A置于水热荃中进行水热处理，水热处理温度为150? 200°C，水热处理时间为5?20h，水热釜反应的填充度为60%?80% ;
[0029] 4)水热处理完毕后，将水热釜中样品取出后进行离心、清洗、干燥，所述干燥使用 烘箱，烘箱温度调节至60?80°C，干燥时间为1?5h，从而得到样品粉体B ;
[0030] 5)将样品粉体B置于坩埚中，放置于电阻炉中进行烧结，从而得到NaLaMgW06粉 体。所述烧结制度为：自室温起，以1?2°c /min速率升温至200?300°C，再以3?5°C / min速率升温至500?800°C，保温3?8h后随炉冷却。制备得到NaLaMgW06粉体。
[0031] 实施例1
[0032] -种利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，包括以下步骤：
[0033] 1)按照化学计量比，分别称取合成0. 02mol的NaLaMgW06所需的NaN03、La(N03) 3、 醋酸镁（C4H6Mg04)、钨酸铵（(NH 4) 1QW12041)，并将其溶解于去离子水中（去离子水的质量为所 需原料总质量的4倍），并加入0. 004mol的柠檬酸（C6H807)，配制成溶液A ;
[0034] 2)对溶液A滴加 ΗΝ03进行pH调节，调节pH至7 ;
[0035] 3)pH调节完毕后,将溶液A置于水热荃中进行水热处理，水热处理温度为180°C, 水热处理时间为12h，水热釜反应的填充度为80% ;
[0036] 4)水热处理完毕后，将水热釜中样品取出后进行离心、清洗、干燥，所述干燥使用 烘箱，烘箱温度调节至80°C，干燥时间为2h，从而得到样品粉体B ;
[0037] 5)将样品粉体B置于坩埚中，放置于电阻炉中进行烧结，从而得到NaLaMgW06粉 体。所述烧结制度为：自室温起，以1°C /min速率升温至200°C，再以3°C /min速率升温至 500°C，保温8h后随炉冷却。制备得到NaLaMgW06粉体。
[0038] 参见图1，从图1可以看出NaLaMgW06粉体与标准卡片JCPDS#37_0243完全保持 一致，且峰形尖锐，无明显杂峰出现，合成的样品属于AA' BB' &型单斜晶系结构，空间点 群为 C2/m(Ν〇· 12)，晶格常数为 a=7.8074(l)A，1,=7.8158(1 )A，c=7.8977(l)A, β = 90. 136⑴0。这说明NaLaMgW06样品的结晶程度高。
[0039] 实施例2
[0040] -种利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，包括以下步骤：
[0041] 1)按照化学计量比，分别称取合成0. 02mol的NaLaMgW06所需的NaN03、La(N03) 3、 醋酸镁（C4H6Mg04)、钨酸铵（(NH 4) 1QW12041)，并将其溶解于去离子水中（去离子水的质量为所 需原料总质量的5倍），并加入0. 002mol的柠檬酸（C6H807)，配制成溶液A ;
[0042] 2)对溶液A滴加 ΗΝ03进行pH调节，调节pH至8 ;
[0043] 3)pH调节完毕后,将溶液A置于水热荃中进行水热处理，水热处理温度为165°C, 水热处理时间为18h，水热釜反应的填充度为70% ;
[0044] 4)水热处理完毕后，将水热釜中样品取出后进行离心、清洗、干燥，所述干燥使用 烘箱，烘箱温度调节至70°C，干燥时间为4h，从而得到样品粉体B ;
[0045] 5)将样品粉体B置于坩埚中，放置于电阻炉中进行烧结，从而得到NaLaMgW06粉 体。所述烧结制度为：自室温起，以2°C/min速率升温至300°C，再以4°C/min速率升温至 700°C，保温6h后随炉冷却。制备得到NaLaMgW0 6粉体。
[0046] 参见图2,从图2可以看出NaLaMgW06粉体颗粒分布均勻、结晶性能好、粒度相对较 小，粒径大约在1?5 μ m之间，粉体的形貌规则，无明显的团聚现象存在。
[0047] 实施例3
[0048] -种利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，包括以下步骤：
[0049] 1)按照化学计量比，分别称取合成0. 02mol的NaLaMgW06所需的NaN03、La(N03) 3、 醋酸镁（C4H6Mg04)、钨酸铵（(NH 4) 1QW12041)，并将其溶解于去离子水中（去离子水的质量为所 需原料总质量的3倍），并加入0. OOlmol的柠檬酸（C6H807)，配制成溶液A ;
[0050] 2)对溶液A滴加 ΗΝ03进行pH调节，调节pH至6 ;
[0051] 3)pH调节完毕后,将溶液A置于水热荃中进行水热处理，水热处理温度为150°C, 水热处理时间为20h，水热釜反应的填充度为60% ;
[0052] 4)水热处理完毕后，将水热釜中样品取出后进行离心、清洗、干燥，所述干燥使用 烘箱，烘箱温度调节至60°C，干燥时间为5h，从而得到样品粉体B ;
[0053] 5)将样品粉体B置于坩埚中，放置于电阻炉中进行烧结，从而得到NaLaMgW06粉 体。所述烧结制度为：自室温起，以1°C /min速率升温至200°C，再以5°C /min速率升温至 800°C，保温3h后随炉冷却。制备得到NaLaMgW0K粉体。
[0054] 实施例4
[0055] -种利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，包括以下步骤：
[0056] 1)按照化学计量比，分别称取合成0. 02mol的NaLaMgW06所需的NaN03、La(N03) 3、 醋酸镁（C4H6Mg04)、钨酸铵（(NH 4) 1QW12041)，并将其溶解于去离子水中（去离子水的质量为所 需原料总质量的6倍），并加入0. 004mol的柠檬酸（C6H807)，配制成溶液A ;
[0057] 2)对溶液A滴加 ΗΝ03进行pH调节，调节pH至7 ;
[0058] 3)pH调节完毕后,将溶液A置于水热荃中进行水热处理，水热处理温度为200°C, 水热处理时间为5h，水热釜反应的填充度为80% ;
[0059] 4)水热处理完毕后，将水热釜中样品取出后进行离心、清洗、干燥，所述干燥使用 烘箱，烘箱温度调节至80°C，干燥时间为lh，从而得到样品粉体B ;
[0060] 5)将样品粉体B置于坩埚中，放置于电阻炉中进行烧结，从而得到NaLaMgW06粉 体。所述烧结制度为：自室温起，以2°C/min速率升温至300°C，再以3°C/min速率升温至 600°C，保温4h后随炉冷却。制备得到NaLaMgW0 6粉体。
[0061] 实施例5
[0062] -种利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，包括以下步骤：
[0063] 1)按照化学计量比，分别称取合成0. 02mol的NaLaMgW06所需的NaN03、La(N03) 3、 醋酸镁（C4H6Mg04)、钨酸铵（(NH 4) 1QW12041)，并将其溶解于去离子水中（去离子水的质量为所 需原料总质量的4倍），并加入0. 003mol的柠檬酸（C6H807)，配制成溶液A ;
[0064] 2)对溶液A滴加 ΗΝ03进行pH调节，调节pH至8 ;
[0065] 3) pH调节完毕后，将溶液A置于水热釜中进行水热处理，水热处理温度为170°C， 水热处理时间为9h，水热釜反应的填充度为70% ;
[0066] 4)水热处理完毕后，将水热釜中样品取出后进行离心、清洗、干燥，所述干燥使用 烘箱，烘箱温度调节至70°C，干燥时间为3h，从而得到样品粉体B ;
[0067] 5)将样品粉体B置于坩埚中，放置于电阻炉中进行烧结，从而得到NaLaMgW06粉 体。所述烧结制度为：自室温起，以l°c /min速率升温至200°C，再以4°C /min速率升温至 600°C，保温5h后随炉冷却。制备得到NaLaMgW06粉体。
[0068] 本发明通过水热处理与固相烧结相互配合制备荧光粉粉体，是利用水热法在封闭 容器中进行，能产生相对高压，从而避免组分挥发，有利于提高产物的纯度，同时原料易得、 粒子纯度高、分散性好、晶形好等优点，再经过固相法低温处理可使制备的粉体粒径更小、 纯度更高、结晶性能好、分散性好。
【权利要求】
1. 一种利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 根据NaLaMgW06中各元素的化学计量比，分别称取NaN03、La(N03) 3、醋酸镁和钨酸 铵，并将其溶解到去离子水中，然后加入柠檬酸，配制成溶液A，然后调节溶液A的pH值至中 性； 其中，柠檬酸与NaN03的摩尔比为（0. 05?0. 2) :1 ; 2) 将溶液A置于水热反应釜中进行水热处理，然后将样品取出进行离心、清洗、干燥， 得到样品粉体； 3) 将样品粉体进行固相烧结，得到NaLaMgW06粉体； 所述固相烧结制度为：自室温起，以1?2°C /min速率升温至200?300°C，再以3? 5°C /min速率升温至500?800°C，保温3?8h后，冷却。
2. 根据权利要求1所述的利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步骤1) 所述的调节pH值是选用质量分数为63 %?69 %的ΗΝ03进行调节。
3. 根据权利要求1所述的利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步骤1) 所述去离子水的用量为加入的原料总质量的3?6倍。
4. 根据权利要求1所述的利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步骤2) 所述水热处理的温度为150?200°C，水热处理时间为5?20h。
5. 根据权利要求1所述的利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步骤2) 所述水热反应釜的填充度为60%?80%。
6. 根据权利要求1所述的利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步骤2) 所述干燥是在60?80°C下，干燥1?5h。
7. 根据权利要求1所述的利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步骤3) 所述的固相烧结是将样品粉体置于坩埚中，将坩埚置于电阻炉中进行烧结。
8. 根据权利要求7所述的利用两步法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，所述的 冷却为随炉冷却。
【文档编号】C01G41/00GK104229895SQ201410440760
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】宁青菊, 刘波, 李向龙, 史永胜, 曹舒尧 申请人:陕西科技大学