钬镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料及其制备方法
【专利摘要】一种钬镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料，具有如下化学通式RTa1-x-yF6：xTb3+，yHo3+，其中，R为Li、Na、K、Rb或Cs，x为0.01～0.08，y为0.01～0.1。该钬镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的光致发光光谱中，钬镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的激发波长为980nm，在482nm波长区由Tb3+离子5D4→7H6的跃迁辐射形成发光峰，可以作为蓝光发光材料。本发明还提供该钬镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法。
【专利说明】钬镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]有机发光二极管(01^0)由于组件结构简单、生产成本便宜、自发光、反应时间短、可弯曲等特性，而得到了极广泛的应用。但由于目前得到稳定高效的0120蓝光材料比较困难，极大的限制了白光01^0器件及光源行业的发展。
[0003]上转换荧光材料能够在长波(如红外)辐射激发下发射出可见光，甚至紫外光，在光纤通讯技术、纤维放大器、三维立体显示、生物分子荧光标识、红外辐射探测等领域具有广泛的应用前景。但是，可由红外，红绿光等长波辐射激发出蓝光发射的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料，仍未见报道。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种可由长波辐射激发出蓝光的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料及其制备方法。
[0005]一种钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料，具有如下化学通式沖03\ 其中，I？为或 X 为 0.01 ?0.08，7 为 0.01 ?0.1。
[0006]在其中一个实施例中，X为0.04，7为0.06。
[0007]一种钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法，包括以下步骤:
[0008]根据各元素的化学计量比称取民0，％205，作203和此203粉体，其中，尺为[1、恥、尺、诎或〇8，X为0.01?0.08，7为0.01?0.1 ；
[0009]将称取的粉体混合均匀溶于氢氟酸中，蒸干得到结晶物；
[0010]将结晶物在溶剂中溶解，再加入氨水调节值为1?6，得到混合溶液；
[0011]将所述混合溶液在1501?5001下保温2小时?10小时，得到沉淀物，将得到的沉淀物采用洗涤液洗涤后干燥得到固体物；及
[0012]将所述固体物在8001?1000 I下煅烧0.5小时?5小时，得到化学通式为尺丁31—”？6 2?3%沖0?的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料，其中，I？为11、版1工、诎或08, X 为 0.01 ?0.08，7 为 0.01 ?0.1。
[0013]在其中一个实施例中，所述X为0.04，7为0.06。
[0014]在其中一个实施例中，所述混合溶液在300 V下保温3小时。
[0015]在其中一个实施例中，所述溶剂为蒸馏水与无水乙醇的混合溶液或蒸馏水。
[0016]在其中一个实施例中，所述氢氟酸的质量百分浓度为0.0111101/1?0.311101/1。
[0017]在其中一个实施例中，所述四值为5。
[0018]在其中一个实施例中，所述洗涤液为蒸馏水和无水乙醇。
[0019]在其中一个实施例中，所述干燥的温度为701?1501。
[0020]上述钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的水热方法条件温和、合成温度低较易控制，产物的粒度和形貌可控，制备的粉体结晶完好，分散性好，成本较低，同时反应过程中无三废产生，较为环保；制备的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的光致发光光谱中，钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的激发波长为98011111，在48211111波长区由离子504 — 7?的跃迁辐射形成发光峰，可以作为蓝光发光材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为一实施方式的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法的流程图；
[0022]图2为实施例1制备的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的光致发光谱图；
[0023]图3为实施例1制备的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的乂见)谱图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料及其制备方法进一步阐明。
[0025]一实施方式的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料，其化学式为:叉作' 7?3% 其中，X 为 0.01 ?0.08，7 为 0.01 ?0.1。
[0026]优选的，X为 0.04，7 为 0.06。
[0027]该钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的光致发光光谱中，钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的激发波长为980=%当材料受到长波长(如980=0)的辐射的时候，
离子504 — 7！16跃迁福射发光，发出482=111的蓝光，可以作为蓝光发光材料。
[0028]请参阅图1，上述钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法，包括以下步骤:
[0029]步骤3110、根据⑶3.，沖0?各元素的化学计量比称取民0，作203和恥203粉体，其中，I？为[1、恥、尺、诎或?:8，X为0.01?0.08，7为0.01?0.1。
[0030]该步骤中，优选的，X为0.04，7为0.06。
[0031]当然，该步骤中还可按照摩尔比1:(0.82?0.98):(0.01?0.08):(0.01?0.1)称取尺20，丁3205，作203和只0203粉体，优选的，摩尔比为1:0.9:0.04:0.06。
[0032]步骤3120、将称取的粉体混合均匀溶于氢氟酸中，蒸干得到结晶物。
[0033]本实施方式中，氢氟酸的质量百分浓度为0.0111101/1?0.311101/1。
[0034]优选的，蒸干的温度为701?1501。
[0035]步骤3130、将结晶物在溶剂中溶解，再加入氨水调节邱值为1?6，得到混合溶液。
[0036]该步骤中，优选的，溶剂为蒸馏水与无水乙醇的混合溶液或蒸馏水。
[0037]优选的，邱值为5。
[0038]优选的，氨水的质量浓度为0.0111101/1?0.311101/1。
[0039]步骤3140、将混合溶液在1501?5001下保温2小时?10小时，得到沉淀物，将得到的沉淀物采用洗涤液洗涤后干燥得到固体物。
[0040]该步骤中，优选的，混合溶液转移到四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中进行保温。[0041〕 优选的，在300 V下保温3小时。
[0042]该步骤中，优选的，洗涤液选自蒸馏水及无水乙醇中的至少一种。
[0043]该步骤中，优选的，干燥的温度为701?1501。
[0044]步骤3150、将固体物在8001?10001下煅烧0.5小时?5小时，得到化学通式为尺丁31—”？6 的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料。
[0045]其中，I？为[1、恥、尺、诎或?:8，X 为 0.01 ?0.08，7 为 0.01 ?0.1。
[0046]该步骤中，优选的，X为0.04，7为0.06。
[0047]该步骤中，优选的，在9501下煅烧3小时。
[0048]优选的，煅烧在马弗炉中进行。
[0049]上述钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的水热方法条件温和、合成温度低较易控制，产物的粒度和形貌可控，制备的粉体结晶完好，分散性好，成本较低，同时反应过程中无三废产生，较为环保；制备的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的光致发光光谱中，钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的激发波长为98011111，在48211111波长区由离子504 — 7?的跃迁辐射形成发光峰，可以作为蓝光发光材料。
[0050]下面为具体实施例。
[0051]实施例1
[0052]称取1120，1已205，113203和只0203 粉体，分别为 1 麵。1，0.96臟01，0.04臟01，0.06臟01，
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到5。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在3001保温3匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，1001下蒸干，放入马弗炉中以9501灼烧3小时得到最终产物:0.041^,0.06?^上转换荧光粉。
[0053]请参阅图2，图2中的曲线1所示为本实施得到的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料化学通式为:0.041^,0.06?^上转换荧光粉和不掺杂共掺钦元素的对比例(化学通式为丄11~96？6:0.0410的光致发光光谱图。由图2中的曲线1可以看出，本实施例得到的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的激发波长为98011111，在48211111波长区由1^3+离子504 — 7?的跃迁辐射形成发光峰，该钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料可作为蓝光发光材料。图2的曲线2是未掺杂钦元素的对比例(化学通式为:111?.96？6:0.041^+)的光致发光光谱图，由图可知，增加了镝元素共掺杂的发光材料发光位置没有改变，而发光强度明显增强。
[0054]请参阅图3，图3中曲线为实施1制备的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的父即曲线，测试对照标准卡片，图中出现的衍射峰都是碱氟钽酸盐的结晶峰，没有掺杂元素及其它杂相出现，说明该制备方法得到的产品具有良好的结晶质量。
[0055]实施例2
[0056]称取1120，丁已205，丁13203 和!！0203 粉体，分别为 111111101 ,0.8211111101,0.0811111101,0.1 麵。1 ’
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到1。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在1501保温2匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，701下蒸干，放入马弗炉中以8001灼烧2小时得到最终产物111\82？6:0.081^,0.上转换荧光粉。
[0057]实施例3
[0058]称取1120，！^205，113203 和只0203 粉体，分别为 1 麵。1，0.98臟01，0.01臟01，0.01 麵。1 ’全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到5。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在3001保温3匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，801下蒸干，放入马弗炉中以10001灼烧5小时得到最终产物111\98？6:0.011^,0.01?^上转换荧光粉。
[0059]实施例4
[0060]称取他20，丁已205，丁13203和！！0203粉体，分别为 1 麵。1，0.96臟01，0.04臟01，0^ 06臟01，
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到5。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在3001保温3匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，901下蒸干，放入马弗炉中以9501灼烧3小时得到最终产物版1了\9？6:0.041^,0.06?^上转换荧光粉。
[0061]实施例5
[0062]称取他20，丁8205，丁13203和！！0203 粉体，分别为 111111101,0.8211111101,0.0811111101,0.1 麵。1 ’
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到1。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在1501保温21！，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，1001下蒸干，放入马弗炉中以8001灼烧2小时得到最终产物版11、82？6:0.081^,0.上转换荧光粉。
[0063]实施例6
[0064]称取他20，！^205，113203和只0203 粉体，分别为 1 麵。1，0.98臟01，0.01臟01，0.01 麵。1 ’
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到5。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在3001保温3匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，1101下蒸干，放入马弗炉中以10001灼烧5小时得到最终产物版11^98？6:0.011^,0.01?^上转换荧光粉。
[0065]实施例7
[0066]称取尺20，丁已205，113203和只0203 粉体，分别为 1 麵。1，0.96臟01，0.04臟01，0.06臟01，
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到5。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在3001保温3匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，1201下蒸干，放入马弗炉中以9501灼烧3小时得到最终产物:0.041^,0.06?^上转换荧光粉。
[0067]实施例8
[0068]称取尺20，丁已205，丁13203和！！0203 粉体，分别为 1^01 ,0.8211111101,0.0811111101,0.1 麵。1 ’
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到1。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在1501保温2匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，1301下蒸干，放入马弗炉中以8001灼烧2小时得到最终产物0、82？6:0.081^,0.上转换荧光粉。
[0069]实施例9
[0070]称取尺20，1已205，113203和只0203 粉体，分别为 1 麵。1，0.98臟01，0.01臟01，0.01 麵。1 ’
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到5。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在3001保温3匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，1401下蒸干，放入马弗炉中以10001灼烧5小时得到最终产物0、98？6:0.011^,0.01?^上转换荧光粉。
[0071]实施例10
[0072]称取尺1320，丁已205，丁13203和！！0203粉体，分别为 1 麵。1，0.96臟01，0.04臟01，0? 06臟01，
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到5。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在3001保温3匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，1501下蒸干，放入马弗炉中以9501灼烧3小时得到最终产物此1^9？6:0.041^,0.06?^上转换荧光粉。
[0073]实施例11
[0074]称取尺1320，丁8205，丁13203和!！0203 粉体，分别为 111111101,0.8211111101,0.0811111101,0.1 麵。1 ’
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到1。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在1501保温21！，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，751下蒸干，放入马弗炉中以8001灼烧2小时得到最终产物此1\82？6:0.081^,0.上转换荧光粉。
[0075]实施例12
[0076]称取尺1320，！^205，113203和只0203 粉体，分别为 1 麵。1，0.98臟01，0.01臟01，0.01 麵。1 ’
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到5。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在3001保温3匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，851下蒸干，放入马弗炉中以10001灼烧5小时得到最终产物此1\98？6:0.011^,0.01?^上转换荧光粉。
[0077]实施例13
[0078]称取0820，！^205，113203和只0203 粉体，分别为 1 麵。1，0.96臟01，0.04臟01，0.06臟01，
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到5。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在3001保温3匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，951下蒸干，放入马弗炉中以9501灼烧3小时得到最终产物9？6:0.041^,0.06?^上转换荧光粉。
[0079]实施例14
[0080]称取〇820，丁8205，丁13203和!！0203 粉体，分别为 111111101,0.8211111101,0.0811111101,0.1 麵。1 ’
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到1。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在1501保温21！，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，1251下蒸干，放入马弗炉中以8001灼烧2小时得到最终产物:0.081^,0.上转换荧光粉。
[0081]实施例15
[0082]称取0820，！^205，113203 和只0203 粉体，分别为 1 麵。1，0.98臟01，0.01臟01，0.01 麵。1 ’
全部溶于氢氟酸然后蒸干得到结晶物。把结晶物溶于蒸馏水，并在溶液中加入氨水，调节值到5。然后把混合溶液转移到有聚四氟乙烯衬里的不锈钢反应釜中，在3001保温3匕，得到沉淀物。再把得到的沉淀物用乙醇和蒸馏水反复洗涤，1351下蒸干，放入马弗炉中以10001灼烧5小时得到最终产物:0.011^,0.01?^上转换荧光粉。
[0083]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料，其特征在于:具有如下化学通式RTanyF6:xTb3+, yHo3+，其中，R 为 L1、Na、K、Rb 或 Cs，x 为 0.01 ?0.08，y 为 0.01 ?0.1。
2.根据权利要求1所述的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料，其特征在于，所述X为 0.04，y 为 0.06。
3.一种钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 根据RTanyF6:xTb3+, yHo3+各元素的化学计量比称取R2O, Ta2O5, Tb2O3和Ho2O3粉体，其中，R 为 L1、Na、K、Rb 或 Cs，x 为 0.01 ?0.08，y 为 0.01 ?0.1 ; 将称取的粉体混合均匀溶于氢氟酸中，蒸干得到结晶物； 将结晶物在溶剂中溶解，再加入氨水调节pH值为I?6，得到混合溶液； 将所述混合溶液在150°C?500°C下保温2小时?10小时，得到沉淀物，将得到的沉淀物采用洗涤液洗涤后干燥得到固体物；及 将所述固体物在800°C?1000°C下煅烧0.5小时?5小时，得到化学通式为RTai_x_yF6:xTb3+, yHo3+的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料，其中，R为L1、Na、K、Rb或Cs，x为0.01 ?0.08，y 为 0.01 ?0.1。
4.根据权利要求3所述的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法，其特征在于，所述X为0.04，y为0.06。
5.根据权利要求3所述的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法，其特征在于，所述混合溶液在300°C下保温3小时。
6.根据权利要求3所述的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为蒸馏水与无水乙醇的混合溶液或蒸馏水。
7.根据权利要求3所述的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法，其特征在于，所述氢氟酸的质量百分浓度为0.01mol/L?0.3mol/L。
8.根据权利要求3所述的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法，其特征在于，所述PH值为5。
9.根据权利要求3所述的镨镱共掺杂氧化钆上转换发光材料的制备方法，其特征在于，所述洗涤液为蒸馏水和无水乙醇。
10.根据权利要求3所述的钦镝双掺杂碱氟钽酸盐上转换发光材料的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为70°C?150°C。
【文档编号】C09K11/67GK104449703SQ201310443127
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】周明杰, 陈吉星, 王平, 钟铁涛 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司