粉体的方法
【专利摘要】本发明公开了一种溶胶凝胶法制备NaLaMgWO6粉体的方法，属于LED荧光粉基质制备【技术领域】。制备方法包括：1)分别称取La2O3、Mg(NO3)2·6H2O、Na2CO3、柠檬酸及钨酸铵；2)在恒温水浴条件下，依次将称取好的La2O3、Mg(NO3)2·6H2O、Na2CO3、柠檬酸及钨酸铵进行溶解，然后滴加氨水，直至溶液澄清，再调节pH值至3～4后，滴加聚乙二醇溶液，直至溶液体系出现粘稠状时，停止滴加聚乙二醇溶液，继续搅拌至出现溶胶凝胶；3)将得到的溶胶凝胶进行干燥，然后将干燥后的样品进行烧结，然后将烧结得到粉体研磨，制得NaLaMgWO6粉体。本方法原料选取容易、易于操作、无污染、合成温度低。所制备出的NaLaMgWO6粉粉体纯度高、粒度均匀、结晶性能好，平均粒径为1～3μm。
【专利说明】-种溶胶凝胶法制备NaLaMgWOe粉体的方法
【技术领域】
[000。 本发明属于L邸英光粉基质制备【技术领域】，涉及一种化LaMgWOe粉体的制备方法， 具体涉及一种溶胶凝胶法制备化LaMgWOe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。
[0003] 利用LED技术实现白光的方法主要有3种；S基色LED直接混色法、紫外转换法和 蓝光芯片加黄色英光粉的方法。其中采用蓝光、紫光及近紫外L邸芯片激发红、绿、蓝等H 基色或多基色英光粉得到白光L邸的技术具有成本低、显色性好等优势，是白光L邸的主要 发展方向。而要获得一种优良的英光粉，选择合适的基质与制备方法是非常重要的。
[0004] 近年来，有关英光粉的研究，已有大量文献报道，涉及的基质化合物范围很宽，包 括娃酸盐、磯酸盐、测酸盐、饥酸盐、铅酸盐、鹤酸盐等。其中，鹤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，鹤酸盐中的阳离 子强烈地影响发射带的位置。鹤酸盐可W由某些杂质激活，该些杂质被惨入鹤酸盐点阵中 之后，可使其具有特殊性质的发光。因此，鹤酸盐是一种发光性能优异的基质材料。
[0005] L邸用鹤酸盐单一基质英光粉是一类全新的材料，完全有别于YAG和氮化物等发 射黄色光的材料。巧铁矿型的化LaMgWOe属于单斜结构，空间点群为C2/m(No. 12)，晶格 常数为 a=7.8074( 1 )A，b=7.81^58( 1)A，c=7.8977(l.)A.，|3 =90.136(1 )〇。^LaMgWOe 是 AA' BB' Xe型结构，同时具有两个A位和B位，其中A位的Na+和La3+显示有效的长程有序。 化LaMgWOe单斜结构的模拟图如图1所示。由于A位阳离子在巧铁矿结构中的分层排序，形 成不稳定的键，该种键可W由B位的阳离子泰勒崎变进行二次补偿。A和B位置的崎变会形 成协同或消除。复杂的巧铁矿结构的化LaMgWOe的容许因子t = 0.952。容许因子是衡量 巧铁矿结构中A位阳离子进入八个B化形成的空腔的难易程度。容许因子T小于1意味着 A位置的阳离子非常小，激活剂离子的惨入只能取代La原子而进入晶格。该种特殊的结构 使得化LaMgWOe成为RE非常适合惨杂的基体。由于其特殊的结构，化LaMgWOe有望成为一 种新型的英光粉基质材料。
[0006] 目前制备英光粉多采用固相法，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W获得球形颗粒、易存在杂相，从而使英光粉的发光效率降低。溶胶凝胶 法是新兴的一种湿化学合成方法，利用该种方法制备的发光材料可W获得较小的粒径，无 需研磨，且合成温度比传统的合成方法要低。并且目前还没有关于使用溶胶凝胶法制备 化LaMgWOe的报道。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种溶胶凝胶法法制备化LaMgWOe粉体的方法，该方法采 用溶胶凝胶法，制备得到纯度高、粒度均匀、结晶性能好的化LaMgWOe粉体。
[0008] 本发明是通过W下技术方案来实现：
[0009] -种溶胶凝胶法制备化LaMgWOe粉体的方法，包括W下步骤：
[0010] 1)按照（0. 5 ?2) :1: (0. 5 ?1) : (3 ?9) : (0. 05 ?0. 2)的摩尔比，分别称取 La2〇3、 Mg(N〇3)2 ? 6&0、化2〇)3、巧樣酸及鹤酸馈；
[0011] 。在10?8(TC的恒温水浴条件下，依次将称取好的La2〇3、Mg(N〇3)2 'SHsCKNasCOs、 巧樣酸及鹤酸馈进行溶解，然后滴加氨水，直至溶液澄清，再调节抑值至3?4后，滴加聚 己二醇溶液，直至溶液体系出现粘稠状时，停止滴加聚己二醇溶液，继续揽拌至出现溶胶凝 胶；
[0012] 3)将得到的溶胶凝胶进行干燥，然后将干燥后的样品进行烧结，然后将烧结得到 粉体研磨，制得化LaMgWOe粉体；
[0013] 所述烧结的制度为；将干燥后的样品自室温起，W 1?：TC /min速率升温至400? 80(TC，保温3?她后，冷却。
[0014] 步骤2)所述的溶解过程中，在溶解Las化时，逐滴滴加HN03,直至Las化完全溶解时 停止滴加HN03 ;在溶解Mg(N〇3)2 ? 6&0和巧樣酸时，滴加去离子水，直至溶液澄清时停止滴 加去离子水。
[001引步骤2)采用HN03调节抑值。
[0016] 步骤2)所述的聚己二醇溶液是将聚己二醇与去离子水按（1?5) ;1的体积比配 制而成。
[0017] 步骤如所述的干燥是在60?9(TC下，干燥2?lOh。
[0018] 步骤3)所述的烧结是将混合粉体置于氧化铅巧巧中，在电阻炉中进行烧结。
[0019] 步骤3)所述的冷却为随炉冷却。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有W下有益的技术效果：
[0021] 本发明 W WLa2〇3、Mg(N〇3)2 .eHsCKNasCOs、巧樣酸咕&〇7)、鹤酸馈（(畑4)1。胖12〇")为 前驱物原料，经过溶胶凝胶法，制备得到纯度高、粒度均匀、结晶性能好的化LaMgWOe粉体。 通过XRD、SEM的测试与分析，可知通过溶胶凝胶法所制备出的化LaMgWOe粉粉体纯度高、粒 度均匀、结晶性能好，平均粒径为1?Sum。本方法原料选取容易、易于操作、无污染、合成 温度低。
【专利附图】
【附图说明】
[002引图1为本发明实施例1制得的化LaMgWOe粉体的X畑图；
[002引图2为本发明实施例2制得的化LaMgWOe粉体的沈M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。
[002引本发明提供的L邸用英光粉基质粉体的制备方法，具体是W La203、Mg(N03)2，日即、 崎哪、巧樣酸（C品07)、鹤酸馈（(畑4)1。胖12041)为前驱物原料，经过溶胶凝胶法，制得粒径均 匀的化LaMgWOe粉体。
[0026] 具体方法为：
[0027] 按照（0. 5?。：I: (0. 5?I) : (3?9) : (0. 05?0.。的摩尔比，分别称取La2〇3、 Mg(N〇3)2 'SHsCKNasCOs、巧樣酸咕&〇7)、鹤酸馈（(畑4)1。胖12〇41)，并将W上原料分别放置于编 号为A、B、C、D、E的小烧杯中；
[0028] 将聚己二醇；去离子水按照（1?5) : 1的体积比进行溶液配制；
[0029] 量取90ml左右去离子水置于500ml的大烧杯中，将此烧杯置于揽拌器上进行加热 至10?80 C,并保持恒温；
[0030] 将带有转子的IOOml的烧杯放入500ml的大烧杯，再分别依次将La2〇3、 Mg(N〇3)2 ? 6&0、化2〇)3、巧樣酸（C品〇7)、鹤酸馈（(NH4)i〇Wi2〇4i)加入IOOml的烧杯中进行恒 温水浴揽拌。
[003。 所述La203加入烧杯中，需逐滴滴加HN03,直至La203完全溶解时停止滴加HN03 ;所 述Mg(N03)2 ? 6&0加入烧杯中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加去离子水； 所述巧樣酸（QftO,)加入上述溶液中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加去离 子水；
[0032] 将氨水逐滴加入溶液中，直至溶液澄清，并用HN03配合，调节抑至3?4 ;
[0033] 将配制好的聚己二醇溶液滴加入上述澄清液中，直至溶液出现粘稠状时，停止滴 加聚己二醇溶液；
[0034] 待揽拌至溶胶凝胶出现后，停止所有操作，并将装有溶胶的烧杯放入烘箱中进行 干燥，烘箱温度为60?9(TC，干燥时间为2?IOh ;
[0035] 将烘干的样品置于氧化铅巧巧中，于电阻炉中进行烧结。所述电阻炉中烧结制度 为将样品自室温起，W 1?3°C /min速率升温至400?80(TC，保温3?她后随炉冷却，并 将烧成粉体进行研磨，制备得到所需化LaMgWOe粉体。
[0036] 实施例1
[0037] -种溶胶凝胶法法制备化LaMgWOe粉体的方法，包括W下步骤：
[00測 1)按照0. 5:1:0. 5:6:0. 08的摩尔比，分别称取La203、Mg(N03)2 ? 6&0、崎哪、巧 樣酸（C品07)、鹤酸馈（(畑4)1。￥。041)，并将W上原料分别放置于编号为A、B、C、D、E的小烧 杯中；
[0039] 2)按照体积比，将聚己二醇；去离子水按照3:1的比例进行溶液配制；
[0040] 3)量取90ml左右去离子水置于500ml的大烧杯中，将此烧杯置于揽拌器上进行加 热至8(TC，并保持恒温；
[0041] 4)将带有转子的IOOml的烧杯放入500ml的大烧杯，再分别依次将La2〇3、 Mg(N〇3)2 'SHsCKNasCOs、巧樣酸（C品〇7)、鹤酸馈（(畑4)1。胖12〇41)加入IOOml的烧杯中进行恒温 水浴揽拌。所述Las化加入烧杯中，需逐滴滴加HN03,直至Las化完全溶解时停止滴加HN03 ; 所述Mg (N03) 2 ? 6&0加入烧杯中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加去离子 水；所述巧樣酸（QftO,)加入上述溶液中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加 去离子水；
[0042] 5)将氨水逐滴加入溶液中，直至溶液澄清，并用HN03配合，调节抑值至3 ;
[0043] 6)将配制好的聚己二醇溶液滴加入上述澄清液中，直至溶液出现粘稠状时，停止 滴加聚己二醇溶液；
[0044] 7)待揽拌至溶胶凝胶出现后，停止所有操作，并将装有溶胶的烧杯放入烘箱中进 行干燥，烘箱温度为8(TC，干燥时间为化；
[0045] 8)将烘干的样品置于氧化铅巧巧中，于电阻炉中进行烧结。所述电阻炉中烧结制 度为将样品自室温起，W 3C /min速率升温至60(TC，保温化后随炉冷却，并将烧成粉体进 行研磨，制备得到所需化LaMgWOe粉体。
[0046] 参见图1，从图1可W看出化LaMgWOe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' Xe型 单斜晶系结构，空间点群为C2/m(N〇.。），晶格常数为a=7.8074Cl)A， b=7.8158(l)A, c=7.8977y)A, |3 =90.136川〇。该说明化LaMgWOe 样品的结晶程度 商。
[0047] 实施例2
[004引一种溶胶凝胶法制备化LaMgWOe粉体的方法，包括W下步骤：
[0049] 1)按照 1:1:1:3:0.05 的摩尔比，分别称取 La2〇3、Mg(N〇3)2 ? 6&0、NasCOs、巧樣酸 灿8〇7)、鹤酸馈（(畑4) i〇Wi2〇")，并将社原料分别放置于编号为A、B、C、D、E的小烧杯中；
[0050] 2)按照体积比，将聚己二醇；去离子水按照4:1的比例进行溶液配制；
[0051] 3)量取90ml左右去离子水置于500ml的大烧杯中，将此烧杯置于揽拌器上进行加 热至5(TC，并保持恒温；
[0052] 4)将带有转子的IOOml的烧杯放入500ml的大烧杯，再分别依次将La2〇3、 Mg(N〇3)2 'SHsCKNasCOs、巧樣酸（C品〇7)、鹤酸馈（(畑4)1。胖12〇41)加入IOOml的烧杯中进行恒温 水浴揽拌。所述Las化加入烧杯中，需逐滴滴加HN03,直至Las化完全溶解时停止滴加HN03 ; 所述Mg (N03) 2 ? 6&0加入烧杯中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加去离子 水；所述巧樣酸（QftO,)加入上述溶液中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加 去离子水；
[0053] 5)将氨水逐滴加入溶液中，直至溶液澄清，并用HN03配合，调节抑至4;
[0054] 6)将配制好的聚己二醇溶液滴加入上述澄清液中，直至溶液出现粘稠状时，停止 滴加聚己二醇溶液；
[0055] 7)待揽拌至溶胶凝胶出现后，停止所有操作，并将装有溶胶的烧杯放入烘箱中进 行干燥，烘箱温度为6(TC，干燥时间为化；
[0056] 8)将烘干的样品置于氧化铅巧巧中，于电阻炉中进行烧结。所述电阻炉中烧结制 度为将样品自室温起，W 2°C /min速率升温至40(TC，保温她后随炉冷却，并将烧成粉体进 行研磨，制备得到所需NaLaMgWOe粉体。
[0057] 实施例3
[005引一种溶胶凝胶法制备化LaMgWOe粉体的方法，包括W下步骤：
[00则 1)按照2:1:1:9:0. 15的摩尔比，分别称取La203、Mg(N03)2 ? 6&0、崎哪、巧樣酸 灿807)、鹤酸馈（(畑4) i0Wi20")，并将社原料分别放置于编号为A、B、C、D、E的小烧杯中；
[0060] 2)按照体积比，将聚己二醇；去离子水按照5:1的比例进行溶液配制；
[0061] 3)量取90ml左右去离子水置于500ml的大烧杯中，将此烧杯置于揽拌器上进行加 热至3(TC，并保持恒温；
[0062] 4)将带有转子的IOOml的烧杯放入500ml的大烧杯，再分别依次将La2〇3、 Mg(N〇3)2 'SHsCKNasCOs、巧樣酸（C品〇7)、鹤酸馈（(NH4)i〇Wi2〇4i)加入IOOml的烧杯中进行恒温 水浴揽拌。所述Las化加入烧杯中，需逐滴滴加HN03,直至Las化完全溶解时停止滴加HN03 ; 所述Mg (N03) 2 ? 6&0加入烧杯中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加去离子 水；所述巧樣酸（QftO,)加入上述溶液中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加 去离子水；
[0063] 5)将氨水逐滴加入溶液中，直至溶液澄清，并用HN03配合，调节抑至3;
[0064] 6)将配制好的聚己二醇溶液滴加入上述澄清液中，直至溶液出现粘稠状时，停止 滴加聚己二醇溶液；
[0065] 7)待揽拌至溶胶凝胶出现后，停止所有操作，并将装有溶胶的烧杯放入烘箱中进 行干燥，烘箱温度为9(TC，干燥时间为化；
[0066] 8)将烘干的样品置于氧化铅巧巧中，于电阻炉中进行烧结。所述电阻炉中烧结制 度为将样品自室温起，W rC /min速率升温至40(TC，保温化后随炉冷却，并将烧成粉体进 行研磨，制备得到所需NaLaMgWOe粉体。
[0067] 参见图2,从图2可W看出化LaMgWOe粉体颗粒分布均匀，且粒度相对较小，粒径大 约在1?Sum之间，粉体的形貌规则，无明显的团聚现象存在。
[006引 实施例4
[0069] 一种溶胶凝胶法制备化LaMgWOe粉体的方法，包括W下步骤：
[0070] 1)按照 0. 5:1:0. 5:6:0. 2 的摩尔比，分别称取 La2〇3、Mg (N03) 2 ? 6&0、崎哪、巧樣 酸（C品〇7)、鹤酸馈（(畑4)1。￥。〇41)，并将W上原料分别放置于编号为A、B、C、D、E的小烧杯 中；
[0071] 2)按照体积比，将聚己二醇；去离子水按照2:1的比例进行溶液配制；
[0072] 3)量取90ml左右去离子水置于500ml的大烧杯中，将此烧杯置于揽拌器上进行加 热至IOC，并保持恒温；
[0073] 4)将带有转子的IOOml的烧杯放入500ml的大烧杯，再分别依次将La2〇3、 Mg(N〇3)2 'SHsCKNasCOs、巧樣酸（C品〇7)、鹤酸馈（(畑4)1。胖12〇41)加入IOOml的烧杯中进行恒温 水浴揽拌。所述Las化加入烧杯中，需逐滴滴加HN03,直至Las化完全溶解时停止滴加HN03 ; 所述Mg (N03) 2 ? 6&0加入烧杯中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加去离子 水；所述巧樣酸（QftO,)加入上述溶液中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加 去离子水；
[0074] 5)将氨水逐滴加入溶液中，直至溶液澄清，并用HN03配合，调节抑值至4 ;
[00巧]6)将配制好的聚己二醇溶液滴加入上述澄清液中，直至溶液出现粘稠状时，停止 滴加聚己二醇溶液；
[0076] 7)待揽拌至溶胶凝胶出现后，停止所有操作，并将装有溶胶的烧杯放入烘箱中进 行干燥，烘箱温度为7(TC，干燥时间为IOh ;
[0077] 8)将烘干的样品置于氧化铅巧巧中，于电阻炉中进行烧结。所述电阻炉中烧结制 度为将样品自室温起，W 3°C /min速率升温至80(TC，保温化后随炉冷却，并将烧成粉体进 行研磨，制备得到所需NaLaMgWOe粉体。
[007引 实施例5
[0079] -种溶胶凝胶法制备化LaMgWOe粉体的方法，包括W下步骤：
[0080] I)按照 0. 5:1:0. 5:6:0. I 的摩尔比，分别称取 La2〇3、Mg (N03) 2 ? 6&0、崎哪、巧樣 酸（C品〇7)、鹤酸馈（(畑4) wWi2〇4i)，并将W上原料分别放置于编号为A、B、C、D、E的小烧杯 中；
[0081] 2)按照体积比，将聚己二醇；去离子水按照1:1的比例进行溶液配制；
[0082] 3)量取90ml左右去离子水置于500ml的大烧杯中，将此烧杯置于揽拌器上进行加 热至7(TC，并保持恒温；
[0083] 4)将带有转子的IOOml的烧杯放入500ml的大烧杯，再分别依次将La2〇3、 Mg(N〇3)2 'SHsCKNasCOs、巧樣酸（C品〇7)、鹤酸馈（(畑4)1。胖12〇41)加入IOOml的烧杯中进行恒温 水浴揽拌。所述Las化加入烧杯中，需逐滴滴加HN03,直至Las化完全溶解时停止滴加HN03 ; 所述Mg (N03) 2 ? 6&0加入烧杯中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加去离子 水；所述巧樣酸（旬&0,)加入上述溶液中，需滴加少量去离子水，直至溶液澄清时停止滴加 去离子水；
[0084] 5)将氨水逐滴加入溶液中，直至溶液澄清，并用HN03配合，调节抑值至3 ;
[0085] 6)将配制好的聚己二醇溶液滴加入上述澄清液中，进行揽拌，直至溶液出现粘稠 状时，停止滴加聚己二醇溶液；
[0086] 7)待揽拌至溶胶凝胶出现后，停止所有操作，并将装有溶胶的烧杯放入烘箱中进 行干燥，烘箱温度为8(TC，干燥时间为化；
[0087] 8)将烘干的样品置于氧化铅巧巧中，于电阻炉中进行烧结。所述电阻炉中烧结制 度为将样品自室温起，W 3C /min速率升温至60(TC，保温化后随炉冷却，并将烧成粉体进 行研磨，制备得到所需化LaMgWOe粉体。
【权利要求】
1. 一种溶胶凝胶法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 按照（〇· 5?2) : 1: (0· 5?1) : (3?9) : (0· 05?0· 2)的摩尔比，分别称取La203、 Mg(N03)2 · 6H20、Na2C03、柠檬酸及钨酸铵； 2) 在10?80°C的恒温水浴条件下，依次将称取好的La203、Mg(N03) 2 ·6Η20、Ν&20)3、柠檬 酸及钨酸铵进行溶解，然后滴加氨水，直至溶液澄清，再调节pH值至3?4后，滴加聚乙二 醇溶液，直至溶液体系出现粘稠状时，停止滴加聚乙二醇溶液，继续搅拌至出现溶胶凝胶； 3) 将得到的溶胶凝胶进行干燥，然后将干燥后的样品进行烧结，然后将烧结得到粉体 研磨，制得NaLaMgW06粉体； 所述烧结的制度为：将干燥后的样品自室温起，以1?:TC /min速率升温至400? 800°C，保温3?8h后，冷却。
2. 根据权利要求1所述的一种溶胶凝胶法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步 骤2)所述的溶解过程中，在溶解La 203时，逐滴滴加 ΗΝ03，直至La203完全溶解时停止滴加 ΗΝ03 ;在溶解Mg(N03)2 · 6H20和柠檬酸时，滴加去离子水，直至溶液澄清时停止滴加去离子 水。
3. 根据权利要求1所述的一种溶胶凝胶法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步 骤2)采用ΗΝ0 3调节pH值。
4. 根据权利要求1所述的一种溶胶凝胶法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步 骤2)所述的聚乙二醇溶液是将聚乙二醇与去离子水按（1?5) :1的体积比配制而成。
5. 根据权利要求1所述的一种溶胶凝胶法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步 骤3)所述的干燥是在60?90°C下，干燥2?10h。
6. 根据权利要求1所述的一种溶胶凝胶法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步 骤3)所述的烧结是将混合粉体置于氧化铝坩埚中，在电阻炉中进行烧结。
7. 根据权利要求6所述的一种溶胶凝胶法制备NaLaMgW06粉体的方法，其特征在于，步 骤3)所述的冷却为随炉冷却。
【文档编号】C01G41/00GK104261474SQ201410441056
【公开日】2015年1月7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