一种钼酸盐荧光粉及其制备方法与流程

本发明属于白光led领域，特别涉及白光led用钼酸盐荧光粉的制备。

背景技术：

led能够将电能转换为光能，是二十一世纪最有价值的光源。目前商用的白光led的是通过采用蓝光led芯片和黄色荧光粉(yag:ce³⁺)的组合来制备的，这种方法工艺简单、成本低，制备出来的材料效率高，但这种led的发射光缺少红色，发射光为冷白光，并且显色性差，显色指数低。想要达到室内发光条件，获得显色指数高、色温稳定的产品，封装时把适量红色荧光粉掺入yag:ce³⁺中，因此新型红色荧光粉的探索成为当下研究的热点，对于白光led性能的提高具有非常重要的意义。为了研发出照明用白光led所需的高效稳定的红色荧光粉，并进一步提高红光性能，科研工作者们做了大量的研究工作。现在，被广泛研究且较为成熟的红色荧光粉体系主要有：石榴石体系、硫化物体系、氮化物体系、钨/钼酸盐体系等。以硫化物为基质的荧光粉，容易分解so2有毒气体，硅基氮氧化物荧光粉不易达到的合成条件，对晶体结构模糊的了解等限制了这一荧光粉的广泛应用。

钼酸盐荧光粉是近几年发展起来的一种led用荧光粉。以钼酸盐为基质的发光材料制备方法简单，同时由于钼酸盐具有很好的物理、化学稳定性以及较低的声子能量，因而在发光材料领域中成为了一类重要的基质材料。钼酸盐是一种自激活发光材料，在近紫外区有很强的吸收，能够进行能量有效传递。以钼酸盐体系为基质的荧光粉还具有良好发光性能和稳定性及色纯度好等优点，因此近几年受到广泛关注。目前白色led热稳定性高y2mosio8：eu³⁺红色荧光体曾有报道过，其在395nm激发下，能发射出618nm和595nm的红光。对于采用同一种基质，荧光粉发光强度和发光效率是其中的关键。eu³⁺激活的荧光粉特别是钼酸盐基质荧光粉具有发光色纯度高、发光性能稳定等特点，因而是最有希望成为白光led用红色荧光粉的，但被eu³⁺的窄带吸收所限制，eu³⁺激活的红色荧光粉存在着发光强度不高的问题。因此,拓宽eu³⁺的吸收带，提高发光强度,开发出高效、稳定的荧光粉就是我们目前着重要解决的问题。

钼酸盐具有独特的自激活特性，其本征发光谱带很宽，纯相结构的y2mosio8：eu³⁺荧光粉,在395nm下可有效激发荧光粉，在595nm和618nm处发射红光，主峰分别为595nm和618nm。可以在基质点阵中掺杂eu³⁺与dy³⁺离子，可使其具有良好的发光强度和发光效率。当在395nm以下激发时，y2mosio8：eu³⁺，dy³⁺磷光体可以发射出更高峰值处的红光，所以eu³⁺与dy³⁺离子的浓度对荧光体的发光强度有重要影响。

参考文献：

[1].潘恺.白光led现状与相关问题思考[j].科技展望,2015,25(13):165.

[2].h.m.zhu,c.c.lin,w.q.luo,s.t.shu,z.g.liu,y.s.liu,j.t.kong,e.ma,y.g.cao,r.s.liu,x.y.chen,highlyefficientnon-rare-earthredemittingphosphorforwarmwhitelight-emittingdiodes,nat.commun.5(2014)4312.

技术实现要素：

本发明目的是提供一种有发光强度高的钼酸盐荧光粉及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种钼酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于，包括：按照y、mo、si、eu和dy的摩尔比为2：1：1：0.03-0.09：0.03-0.09称量各原料，采用高温固相法制备得到钼酸盐荧光粉。

优选地，所述的原料由y2o3、moo3、sio2、eu2o3和dy2o3组成。

优选地，所述的高温固相法包括：将各原料混合，加入1.5-2.0wt％的nh4f助熔剂，研磨混合后，放到刚玉坩埚中，然后置于马弗炉中高温煅烧，自然冷却，研磨得到钼酸盐荧光粉。

更优选地，所述的高温煅烧温度为1200-1500℃，时间为4-6小时。

本发明还提供了上述的制备方法所制备的钼酸盐荧光粉。

进一步地，所述的钼酸盐荧光粉为dy³⁺和eu³⁺掺杂的y2mosio8荧光粉。

进一步地，所述的dy³⁺的掺杂量为5％-9％，eu³⁺的掺杂量为5％-9％。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明合成温度低，成本低廉。

(2)本发明粉体发光强度和发光效率高，发光性能好。

(3)该荧光粉具有较好的稳定性和优良的物理性质和化学性质，可应用在白光led上。

(5)本发明的制备方法是高温固相法，工艺简单，不需专用设备，生产过程环境友好，对操作人员和环境危害小，有机物总量低，生产成本低，容易控制，此方法的核心在于研磨，需要使各种原料混合均匀以便于反应。这种方法制作出来的荧光粉亮度高且工艺简单，适合大量生产。

附图说明

图1为掺杂后y2mosio8：dy³⁺，eu³⁺的xrd图谱。

图2为掺杂后y2mosio8：dy³⁺，eu³⁺的光谱。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

以下实施例中所用到的各原料均为市售产品。

实施例1

一种高温固相法制备钼酸盐荧光粉(eu³⁺，dy³⁺的掺杂量为3％)的方法，具体步骤为：按照y、mo、si、eu和dy的摩尔比为2：1：1：0.03：0.03，称量1.1291gy2o3，0.7197gmoo3，0.3004gsio2，0.05280geu2o3，0.05595gdy2o3，将各原料混合，并向其中加入1.5wt％的nh4f助熔剂，在玛瑙研钵中充分研磨1h使之混合均匀后放到刚玉坩埚中，然后置于马弗炉中，在1200℃保温煅烧4小时，自然冷却后取出研磨得到钼酸盐荧光粉(y2mosio8：dy³⁺，eu³⁺)。其粒度直径为2.3μm，把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，作发射光谱扫描，读出发射光谱的发射主峰。给定发射光谱的发射主峰，作激发光谱扫描，读出激发光谱峰值波长。重新装样，测试3次，各次之间峰值波长的差值不超过+1nm，取算术平均值。最强激发波长为370nm，最强发射波长617nm。把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，激发荧光粉发光，利用光谱辐射分析仪测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。计算荧光粉在该激发波长下的量子效率。重新装样，测试3次，各次之间的相对差值。量子效率为18.3％。其xrd结果如图1所示，其光谱图结果如图2所示。

实施例2

一种高温固相法制备钼酸盐荧光粉(eu³⁺，dy³⁺的掺杂量为5％)的方法，具体步骤为：按照y、mo、si、eu和dy的摩尔比为2：1：1：0.05：0.05，称量1.1291gy2o3，0.7197gmoo3，0.3004gsio2，0.0879geu2o3，0.09325gdy2o3，将各原料混合，并向其中加入1.6wt％的nh4f助熔剂，在玛瑙研钵中充分研磨1h使之混合均匀后放到刚玉坩埚中，然后置于马弗炉中，在1300℃保温煅烧5小时，自然冷却后取出研磨得到钼酸盐荧光粉(y2mosio8：dy³⁺，eu³⁺)，其粒度直径为2.5μm。把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，作发射光谱扫描，读出发射光谱的发射主峰。给定发射光谱的发射主峰，作激发光谱扫描，读出激发光谱峰值波长。重新装样，测试3次，各次之间峰值波长的差值不超过+1nm，取算术平均值。最强激发波长为395nm，最强发射波长611nm。把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，激发荧光粉发光，利用光谱辐射分析仪测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。计算荧光粉在该激发波长下的量子效率。重新装样，测试3次，各次之间的相对差值。量子效率为28.6％。

实施例3

一种高温固相法制备钼酸盐荧光粉(eu³⁺，dy³⁺的掺杂量为7％)的方法，具体步骤为：按照y、mo、si、eu和dy的摩尔比为2：1：1：0.07：0.07，称量1.1291gy2o3，0.7197gmoo3，0.3004gsio2，0.1231geu2o3，0.1305gdy2o3，将各原料混合，并向其中加入1.8wt％的nh4f助熔剂，在玛瑙研钵中充分研磨1h使之混合均匀后放到刚玉坩埚中，然后置于马弗炉中，在1400℃保温煅烧5小时，自然冷却后取出研磨得到钼酸盐荧光粉(y2mosio8：dy³⁺，eu³⁺)，其粒度直径为2.6μm。把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，作发射光谱扫描，读出发射光谱的发射主峰。给定发射光谱的发射主峰，作激发光谱扫描，读出激发光谱峰值波长。重新装样，测试3次，各次之间峰值波长的差值不超过+1nm，取算术平均值。最强激发波长为370nm，最强发射波长617nm。把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，激发荧光粉发光，利用光谱辐射分析仪测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。计算荧光粉在该激发波长下的量子效率。重新装样，测试3次，各次之间的相对差值。量子效率为24.0％。

实施例4

一种高温固相法制备钼酸盐荧光粉(eu³⁺，dy³⁺的掺杂量为9％)的方法，具体步骤为：按照y、mo、si、eu和dy的摩尔比为2：1：1：0.09：0.09，称量1.1291gy2o3，0.7197gmoo3，0.3004gsio2，0.1583geu2o3，0.1678gdy2o3，将各原料混合，并向其中加入2.0wt％的nh4f助熔剂，在玛瑙研钵中充分研磨1h使之混合均匀后放到刚玉坩埚中，然后置于马弗炉中，在1500℃保温煅烧6小时，自然冷却后取出研磨得到钼酸盐荧光粉(y2mosio8：dy³⁺，eu³⁺)，其粒度直径为2.8μm。把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，作发射光谱扫描，读出发射光谱的发射主峰。给定发射光谱的发射主峰，作激发光谱扫描，读出激发光谱峰值波长。重新装样，测试3次，各次之间峰值波长的差值不超过+1nm，取算术平均值。最强激发波长为370nm，最强发射波长617nm。把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，激发荧光粉发光，利用光谱辐射分析仪测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。计算荧光粉在该激发波长下的量子效率。重新装样，测试3次，各次之间的相对差值。量子效率为24.0％。量子效率为43.1％。