一种高热稳定性掺杂Sm的钨钼酸盐发光材料及其制备方法与流程

本发明涉及一种发光材料和制备方法，具体涉及一种高热稳定性掺杂sm的钨钼酸盐发光材料及其制备方法。

背景技术：

目前，人们对稀土离子eu、tb、dy等掺杂钨酸盐、钼酸盐的合成及反应机理进行了一系列的研究，但对稀土离子sm掺杂到钨钼酸盐体系中的报道还较少，并对荧光材料的热稳定性研究不足，因此其在高温下的广泛应用也受到了诸多限制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高热稳定性掺杂sm的钨钼酸盐发光材料及其制备方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明以钨钼酸盐体系为基质，并掺入稀土离子sm，在紫外光激发下会发出亮度好，热稳定性强的荧光，制备的发光材料具有效率高、亮度好、高热稳定性强等优良性质，在未来led应用上有很大的前景。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高热稳定性掺杂sm的钨钼酸盐发光材料，所述的掺杂sm的钨钼酸盐发光材料的化学式为nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，且x为w⁶⁺的摩尔掺杂量，0≤x<2；y为sm³⁺的摩尔掺杂百分比，0.01≤y≤0.06。

一种高热稳定性掺杂sm的钨钼酸盐发光材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照化学式为nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，且x为w⁶⁺的摩尔掺杂量，0≤x<2；y为sm³⁺的摩尔掺杂百分比，0.01≤y≤0.06；将原料na2co3，moo3，wo3，gd2o3和sm2o3准确称量，混合并研磨均匀得到混合粉末；

2)采用高温固相法，将混合粉末在空气气氛下煅烧，煅烧结束后随炉自然冷却至室温，然后研磨即得到高热稳定性掺杂sm的钨钼酸盐发光材料。

进一步地，步骤1)中研磨时间为0.5h。

进一步地，步骤2)中煅烧温度为900℃，煅烧时间为5h。

一种高热稳定性掺杂sm的钨钼酸盐发光材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照化学式nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，且x为w⁶⁺的摩尔掺杂量，x＝1；y为sm³⁺的摩尔掺杂百分比，y＝0.03，准确称量na2co30.1590g，moo30.4319g,wo30.6956g,gd2o30.5274g和sm2o30.0157g，并置于玛瑙研钵中，研磨0.5h使其均匀，得到混合粉末；

2)采用高温固相法，将上述预处理的混合粉末置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，于900℃煅烧5h，然后随炉自然冷却至室温，经进一步研磨即得到高热稳定性掺杂sm的钨钼酸盐发光材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明采用钨钼酸盐体系，并掺入稀土离子sm，在紫外光激发下会发出亮度好，热稳定性强的荧光(在高温下不会出现温度淬灭反而发光性能提高)。同时，通过钨钼比例和掺杂sm的浓度来调控对近紫外光的吸收强度，从而在近紫外光区找的最高吸收强度，且具有优异的热稳定性和优越的荧光特性。而且本发明采用的高温固相法，制备工艺简单、合成周期短，易实现工业化；且制备得到的样品，发光亮度高、效率高，热稳定性强。

附图说明

图1为nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:0.03sm³⁺样品在不同钨钼比例(0≤x<2)下的xrd衍射图；

图2为nagd1-y(moo4)(wo4):ysm³⁺样品在n(mo:w)＝1:1下的xrd衍射图，其中sm³⁺的摩尔掺杂百分比，0.01≤y≤0.06；

图3为nagd1-y(moo4)(wo4):ysm³⁺样品在最大发射波长为646nm时，不同sm³⁺掺杂量样品的激发光谱图；

图4为nagd1-y(moo4)(wo4):ysm³⁺(y＝3mol％)样品在最大发射波长为646nm时的激发光谱图；

图5为nagd1-y(moo4)(wo4):ysm³⁺样品在最大激发波长为406nm时，不同sm³⁺掺杂量样品的发射光谱图；

图6为nagd1-y(moo4)(wo4):ysm³⁺样品的发光强度随温度的变化的热稳定性分析图。

具体实施方式

下面对本发明的实施方式做进一步详细描述：

一种高热稳定性掺杂sm的钨钼酸盐发光材料，所述的掺杂sm的钨钼酸盐发光材料的化学式为nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，且x为w⁶⁺的摩尔掺杂量，0≤x<2；y为sm³⁺的摩尔掺杂百分比，0.01≤y≤0.06。

一种高热稳定性掺杂sm的钨钼酸盐发光材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照化学式为nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，且x为w⁶⁺的摩尔掺杂量，0≤x<2；y为sm³⁺的摩尔掺杂百分比，0.01≤y≤0.06；将原料na2co3，moo3，wo3，gd2o3和sm2o3准确称量，混合并研磨0.5h，得到混合粉末；

2)采用高温固相法，将混合粉末在空气气氛下煅烧，煅烧温度为900℃，煅烧时间为5h，煅烧结束后随炉自然冷却至室温，然后研磨即得到高热稳定性掺杂sm的钨钼酸盐发光材料。

下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：

实施例1

1)按照化学式nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，其中x＝0；y＝0.03，准确称量na2co30.1590g，moo30.8638g,gd2o30.5274g和sm2o30.0157g，并置于玛瑙研钵中，研磨0.5h使其均匀；

2)采用高温固相法，将上述预处理的混合固体粉末置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，于900℃煅烧5h。体系随炉温自然冷却至室温，经进一步研磨得到最终发光材料。

实施例2

1)按照化学式nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，其中x＝0.5；y＝0.03，准确称量na2co30.1590g，moo30.6478g,wo30.3478g,gd2o30.5274g和sm2o30.0157g，并置于玛瑙研钵中，研磨0.5h使其均匀；

2)采用高温固相法，将上述预处理的混合固体粉末置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，于900℃煅烧5h。体系随炉温自然冷却至室温，经进一步研磨得到最终发光材料。

实施例3

1)按照化学式nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，其中x＝1；y＝0.03，准确称量na2co30.1590g，moo30.4319g,wo30.6956g,gd2o30.5274g和sm2o30.0157g，并置于玛瑙研钵中，研磨0.5h使其均匀；

2)采用高温固相法，将上述预处理的混合固体粉末置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，于900℃煅烧5h。体系随炉温自然冷却至室温，经进一步研磨得到最终发光材料。

实施例4

1)按照化学式nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，其中x＝1.5；y＝0.03，准确称量na2co30.1590g，moo30.2159g,wo31.043g,gd2o30.5274g和sm2o30.0157g，并置于玛瑙研钵中，研磨0.5h使其均匀；

2)采用高温固相法，将上述预处理的混合固体粉末置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，于900℃煅烧5h。体系随炉温自然冷却至室温，经进一步研磨得到最终发光材料。

实施例5

1)按照化学式nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，其中x＝1；y＝0.01，准确称量na2co30.1590g，moo30.4319g,wo30.6956g,gd2o30.5383g和sm2o30.0052g，并置于玛瑙研钵中，研磨0.5h使其均匀；

2)采用高温固相法，将上述预处理的混合固体粉末置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，于900℃煅烧5h。体系随炉温自然冷却至室温，经进一步研磨得到最终发光材料。

实施例6

1)按照化学式nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，其中x＝1；y＝0.02，准确称量na2co30.1590g，moo30.4319g,wo30.6956g,gd2o30.5329g和sm2o30.0105g，并置于玛瑙研钵中，研磨0.5h使其均匀；

2)采用高温固相法，将上述预处理的混合固体粉末置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，于900℃煅烧5h。体系随炉温自然冷却至室温，经进一步研磨得到最终发光材料。

实施例7

1)按照化学式nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，其中x＝1；y＝0.04，准确称量na2co30.1590g，moo30.4319g,wo30.6956g,gd2o30.5220g和sm2o30.0209g，并置于玛瑙研钵中，研磨0.5h使其均匀；

2)采用高温固相法，将上述预处理的混合固体粉末置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，于900℃煅烧5h。体系随炉温自然冷却至室温，经进一步研磨得到最终发光材料。

实施例8

1)按照化学式nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，其中x＝1；y＝0.05，准确称量na2co30.1590g，moo30.4319g,wo30.6956g,gd2o30.5166g和sm2o30.0262g，并置于玛瑙研钵中，研磨0.5h使其均匀；

2)采用高温固相法，将上述预处理的混合固体粉末置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，于900℃煅烧5h。体系随炉温自然冷却至室温，经进一步研磨得到最终发光材料。

实施例9

1)按照化学式nagd1-y(moo4)2-x(wo4)x:ysm³⁺，其中x＝1；y＝0.06，准确称量na2co30.1590g，moo30.4319g,wo30.6956g,gd2o30.5111g和sm2o30.0314g，并置于玛瑙研钵中，研磨0.5h使其均匀；

2)采用高温固相法，将上述预处理的混合固体粉末置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，于900℃煅烧5h。体系随炉温自然冷却至室温，经进一步研磨得到最终发光材料。

从图中可以看出，图1为制得的不同钨钼比例的荧光粉，本发明制备的荧光粉与标准卡片pdf#25-0828非常吻合，表明w⁶⁺的掺入并没有改变基质的结构，且当x＝1时，样品的特征衍射峰相对更尖锐，表明此条件下获得的微晶的结晶性能更好。

图2为制得的在n(mo:w)＝1：1时，不同sm³⁺的掺杂的热稳定性强的钨钼酸盐发光材料的xrd图，本发明制备的荧光粉与标准卡片pdf#25-0828非常吻合，表明sm³⁺的掺入并没有改变基质的结构；且当sm³⁺的掺杂量为y＝0.03时，制备的样品晶型最佳。

图3为制得的在n(mo:w)＝1：1时，不同sm³⁺的掺杂的热稳定性强的钨钼酸盐发光材料的激发光谱图。由图可以看出，在监测波长为646nm下，当sm³⁺的掺杂量为y＝0.03时，荧光粉发光性能最强。

图4为当sm³⁺的最佳掺杂量为3mol％时的激发光谱图。

图5为制得的在n(mo:w)＝1：1时，不同sm³⁺浓度的掺杂的热稳定性强的钨钼酸盐发光材料的发射光谱图。由图可以看出，λex＝406nm下，sm³⁺的掺杂量为y＝0.03时的荧光粉发光性能最强。

图6为制得不同温度下的掺杂稀土元素sm的热稳定性强的钨钼酸盐发光材料的发光强度随温度的变化的热稳定性分析图。由图可以看出，当温度升高到200℃时，样品的发光强度升为25℃时的163.6％；即随着温度继续上升，样品的发光强度并没有快速下降反而不断上升到200℃时，达到最佳。说明该样品的热稳定性较好。