一种（Zn1‑xMx）3V2O8的制备方法与流程

本发明涉及一种白光LED用的钒酸盐荧光粉的制备方法，属于发光材料制备技术领域。

背景技术：

Zn₃V₂O₈是目前十分热门的一种多功能材料，其用途十分广泛，能够用来做荧光粉、光催化剂和锂离子电池负极等，其目前最广泛的用途是作为LED用荧光粉，但在该荧光粉的制备过程中，由于V有多种变价，在不同的温度下能够形成多种不同价位的化合物，变价十分复杂，很难得到纯净的荧光粉，一般都带有一定杂质，杂质主要为氧化锌和其他不发光的锌钒氧化物，并且氧化锌是消光的，氧化锌及其他锌钒氧化物较多时会极大地影响Zn₃V₂O₈的发光性能，这就导致了目前最好的锌钒氧化物荧光粉的量子效率也只有51％左右，同时，制备反应所需时间较长。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种(Zn_1-xM_x)₃V₂O₈的制备方法，以解决现有的Zn₃V₂O₈荧光粉一般都具有一定的杂质，极大地影响其发光性能，量子效率较低，且现有荧光粉制备温度较高、制备周期长的问题。

为解决上述问题，拟采用这样一种(Zn_1-xM_x)₃V₂O₈的制备方法，其中M为稀土元素、过渡元素，如Eu、La、Gd、Y等，0≤x≤0.1，当x＝0时，即为制备Zn₃V₂O₈的方法，具体方法为：取ZnO、V₂O₅和ZnCl₂，将三者依次按3:1：1～3的摩尔比混合研磨均匀后置于580～620℃的条件下反应3.5～4.5小时即可；当0＜x≤0.1时，具体制备方法为：取ZnO、V₂O₅、ZnCl₂和M的氧化物，按ZnO和M的总摩尔量：V₂O₅的摩尔量：ZnCl₂的摩尔量等于3:1：1～3的比例混合研磨均匀后置于580～620℃的条件下反应3.5～4.5小时即可。

优选地，当x＝0时，取ZnO、V₂O₅和ZnCl₂，将三者依次按3:1：2的摩尔比混合研磨均匀后置于600℃的条件下反应4小时；

优选地，0.001≤x≤0.1，取ZnO、V₂O₅、ZnCl₂和M的氧化物，按ZnO和M的氧化物总的摩尔量：V₂O₅的摩尔量：ZnCl₂的摩尔量等于3:1：2的比例混合研磨均匀后置于600℃的条件下反应4小时；

将反应之后的产物进行水洗，水洗并干燥后即得纯净的(Zn_1-xM_x)₃V₂O₈。

本发明与现有技术相比，主要优点是该方法利用ZnCl₂作为助熔剂，以ZnO、V₂O₅和M的氧化物为原料，能够制得极为纯净的(Zn_1-xM_x)₃V₂O₈，所得产物经水洗干燥后不含其他任何杂质，所得产品的量子效率达到了56％以上，极大地提高了荧光粉性能，在荧光粉领域是一项极大的进步，且掺杂少量稀土元素、过渡元素后，能够使荧光粉发光波长涵盖更广，发光更强，具有十分重要的实际应用和推广价值。

附图说明

图1为所制得Zn₃V₂O₈荧光粉的XRD图；

图2为所制得Zn₃V₂O₈荧光粉的SEM图；

图3为所制得Zn₃V₂O₈荧光粉的波长图谱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述，

实施例1：

制备Zn₃V₂O₈，具体方法为：取ZnO、V₂O₅和ZnCl₂，将三者依次按3:1：2的摩尔比混合研磨均匀后置于600℃的条件下反应4小时，将产物水洗干燥后即得纯净的Zn₃V₂O₈。

实施例2：

制备Zn₃V₂O₈，具体方法为：取ZnO、V₂O₅和ZnCl₂，将三者依次按3:1：2.5的摩尔比混合研磨均匀后置于600℃的条件下反应4小时，将产物水洗干燥后即得纯净的Zn₃V₂O₈。

实施例3：

制备(Zn_0.9Eu_0.1)₃V₂O₈，具体方法为：取ZnO、V₂O₅、ZnCl₂和Eu₂O₃，按ZnO的摩尔量：Eu的摩尔量：V₂O₅的摩尔量：ZnCl₂的摩尔量等于2.7:0.3:1：2的比例混合研磨均匀后置于600℃的条件下反应4小时，将产物水洗干燥后即得纯净的(Zn_0.9Eu_0.1)₃V₂O₈。

实施例4：

制备(Zn_0.99Eu_0.01)₃V₂O₈，具体方法为：取ZnO、V₂O₅、ZnCl₂和Eu₂O₃，按ZnO的摩尔量：Eu的摩尔量：V₂O₅的摩尔量：ZnCl₂的摩尔量等于2.97:0.03:1：2的比例混合研磨均匀后置于600℃的条件下反应4小时，将产物水洗干燥后即得纯净的(Zn_0.99Eu_0.01)₃V₂O₈。

实施例5：

制备(Zn_0.99La_0.01)₃V₂O₈，具体方法为：取ZnO、V₂O₅、ZnCl₂和La₂O₃，按ZnO的摩尔量：La的摩尔量：V₂O₅的摩尔量：ZnCl₂的摩尔量等于2.97:0.03:1：2的比例混合研磨均匀后置于600℃的条件下反应4小时，将产物水洗干燥后即得纯净的(Zn_0.99La_0.01)₃V₂O₈。

实施例6：

制备(Zn_0.9La_0.1)₃V₂O₈，具体方法为：取ZnO、V₂O₅、ZnCl₂和La₂O₃，按ZnO的摩尔量：La的摩尔量：V₂O₅的摩尔量：ZnCl₂的摩尔量等于2.7:0.3:1：2的比例混合研磨均匀后置于600℃的条件下反应4小时，将产物水洗干燥后即得纯净的(Zn_0.9La_0.1)₃V₂O₈。

实施例7：

制备(Zn_0.9La_0.1)₃V₂O₈，具体方法为：取ZnO、V₂O₅、ZnCl₂和La₂O₃，按ZnO的摩尔量：La的摩尔量：V₂O₅的摩尔量：ZnCl₂的摩尔量等于2.7:0.3:1：2的比例混合研磨均匀后置于610℃的条件下反应3.8小时，将产物水洗干燥后即得纯净的(Zn_0.9La_0.1)₃V₂O₈。

实施例8：

制备(Zn_0.9La_0.1)₃V₂O₈，具体方法为：取ZnO、V₂O₅、ZnCl₂和La₂O₃，按ZnO的摩尔量：La的摩尔量：V₂O₅的摩尔量：ZnCl₂的摩尔量等于2.7:0.3:1：2的比例混合研磨均匀后置于590℃的条件下反应4.2小时，将产物水洗干燥后即得纯净的(Zn_0.9La_0.1)₃V₂O₈。