一种疏水Mn(Ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉的制备方法与流程

本发明属于荧光材料制备，具体涉及一种疏水mn(ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉的制备方法。

背景技术：

1、荧光粉转换白光二极管(pc-wleds)因其具有低能耗、长寿命、环保等优点而备受关注。目前，商用wleds一般采用ingan蓝芯片与y3al5o12:ce3+(yag)荧光粉相结合的方式来实现，通过这种方式可以获得高效率的wleds。然而，由于缺乏红色成分，这种wleds仍然存在显示色域窄、色温高、色彩再现性差等缺点，极大地制约了wleds的持续发展和实际应用。要解决这一问题，探索高性能红色荧光粉显得尤为重要。

2、近年来，mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉具有合成条件温和、窄带红光发射、量子效率高等特点而成为十分理想广色域、高显指wleds用红粉候选材料，应用于液晶显示(lcd)和固态照明(ssl)。但是，mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉在潮湿环境中，特别是在高温高湿条件下，容易性能下降甚至丧失发光能力，限制了其在wleds中的大规模应用。

3、目前，提高mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉耐湿性的主要策略是在荧光粉表面形成有机或无机保护层。保护层的形成主要通过涂覆疏水性有机物、表面钝化、构建核壳结构来实现。这些方法都能提高mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉的耐湿性。然而，对于涂层疏水性有机物和表面钝化方法，表面涂层的均匀性和厚度难以精细控制，制得的mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉耐湿性较差。对于构建核-壳结构的方法，大多数制备过程复杂且耗时长，在实际生产过程中影响了生产效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种疏水mn(ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉的制备方法，本发明提供的制备方法得到的疏水mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉具有很好的耐水性，并且此方法具有简单、高效的特点，适合大规模生产。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种疏水mn(ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

4、将还原性有机物的有机溶液和mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉混合，得到混合料加热除溶剂，得到疏水mn(ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉；所述还原性有机物包括还原性有机硫化物和/或还原性有机酸。

5、优选的，所述还原性有机硫化物包括硫脲、n-甲基硫脲、n-乙基硫脲和三甲基硫脲中的一种或多种。

6、优选的，所述还原性有机酸包括水杨酸、d-苹果酸、酒石酸、柠檬酸和抗坏血酸中的一种或多种。

7、优选的，所述mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉的化学式如式1所示：k2af6:mn4+式1；式1中的a为ti、si和ge中的一种或多种。

8、优选的，mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉与还原性有机物的质量比为(5～20)：1。

9、优选的，所述还原性有机物的有机溶液包括还原性有机物和有机溶剂；所述有机溶剂包括乙醇和/或异丙醇。

10、优选的，所述还原性有机物的有机溶液中还原性有机物的质量浓度为0.0008～0.032g/ml。

11、优选的，所述除溶剂在水浴加热的条件下进行，所述水浴加热的温度为60～100℃。

12、优选的，所述除溶剂在搅拌的条件下进行，所述搅拌的时间为1～6h。

13、优选的，所述除溶剂后得到固体产物，还包括将所述固体产物干燥，得到疏水mn(ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉；所述干燥的温度为60～80℃，保温时间为3～8h。

14、本发明提供了一种疏水mn(ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：将还原性有机物的有机溶液和mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉混合，得到混合料加热除溶剂，得到疏水mn(ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉；所述还原性有机物包括还原性有机硫化物和/或还原性有机酸。本发明提供的制备方法采用还原性有机物在有机溶液中对mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉进行疏水处理，采用还原性有机硫化物和/或还原性有机酸通过氢键方式加载在荧光粉表面，并未形成涂层，处理后的mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉发光强度与处理前无明显变化；遇水后还原性有机硫化物和/或还原性有机酸溶解，还原性有机物具有还原性抑制了[mnf6]2-水解，有效规避了[mnf6]2-会水解成mno2覆盖在粉体表面使得粉体发光降低的问题，从而使mn(ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉的耐水性能得到了极大提升，在照明及显示方面都有潜在的应用价值。本发明提供的制备方法制备过程简单、高效，适合大规模生产。

技术特征：

1.一种疏水mn(ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原性有机硫化物包括硫脲、n-甲基硫脲、n-乙基硫脲和三甲基硫脲中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原性有机酸包括水杨酸、d-苹果酸、酒石酸、柠檬酸和抗坏血酸中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉的化学式如式1所示：k2af6:mn4+式1；式1中的a为ti、si和ge中的一种或多种。

5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，mn4+掺杂的氟化物红色荧光粉与还原性有机物的质量比为(5～20)：1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原性有机物的有机溶液包括还原性有机物和有机溶剂；所述有机溶剂包括乙醇和/或异丙醇。

7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述还原性有机物的有机溶液中还原性有机物的质量浓度为0.0008～0.032g/ml。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述除溶剂在水浴加热的条件下进行，所述水浴加热的温度为60～100℃。

9.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征在于，所述除溶剂在搅拌的条件下进行，所述搅拌的时间为1～6h。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述除溶剂后得到固体产物，还包括将所述固体产物干燥，得到疏水mn(ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉；所述干燥的温度为60～80℃，保温时间为3～8h。

技术总结
本发明属于荧光材料制备技术领域，具体涉及一种疏水Mn(Ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉的制备方法。本发明将还原性有机物的有机溶液和Mn<supgt;4+</supgt;掺杂的氟化物红色荧光粉混合，得到混合料加热除溶剂，得到疏水Mn(Ⅳ)掺杂的氟化物红色荧光粉；所述还原性有机物包括还原性有机硫化物和/或还原性有机酸。本发明提供的制备方法采用还原性有机物在有机溶液中对Mn<supgt;4+</supgt;掺杂的氟化物红色荧光粉进行疏水处理，处理后的Mn<supgt;4+</supgt;掺杂的氟化物红色荧光粉发光强度与处理前无明显变化，且耐水性能得到了极大提升，在照明及显示方面都有潜在的应用价值。本发明提供的制备方法制备过程简单、高效，适合大规模生产。

技术研发人员：潘锡翔,周强,吴迪,温禄,罗莉
受保护的技术使用者：江西离子型稀土工程技术研究有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15