一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料，该锑酸盐发光材料的分子式为：Ca2Y1－x-ySbO6:xEu,yBi，其中0﹤x≤0.7，0﹤y≤0.5且（x+y）﹤1；另外，本发明还公开了制备该锑酸盐发光材料的方法：一、称量各原料待用；二、将原料分别溶解后混合，得到原料混合液，向其中加入凝胶剂溶液、助熔剂和金属螯合剂，搅拌得到混合溶液，调节其pH为1～4，继续搅拌至形成凝胶；三、将所述凝胶干燥，得到干凝胶；四、将干凝胶研磨后进行预烧制和烧制，得到锑酸盐发光材料。本发明锑酸盐发光材料的荧光粉体微观粒径均匀且发光强度较高，制备过程的烧结温度低，节能环保。
【专利说明】一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于发光材料【技术领域】，具体涉及一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着世界性的能源危机日益严重，具有节能特性的材料越来越受到关注。发光二极管LED (light-emitting diode)自问世以来,在节能和延长使用寿命方面表现了巨大的潜能。在照明领域，白光LED由于其高光效，低能耗，长寿命，无污染等诸多优点，成为21世纪最有前途的照明技术。但由于无法得到高效的蓝光发射，很长时间没有实现白光LED。1993日本日亚化学公司首先在蓝光GaN发光二极管上取得技术突破,并于1996米用光转换技术实现了白光LED。白光LED相对于传统的白炽灯、荧光灯具有节能(低电压、低电流启动)、环保(无汞，废弃物可回收)、寿命长(大于lOOOOOh)、耐震动、不易损坏和瞬时启动等优点，因此白光LED是LED产业中最被看好的新兴产品，被认为是有望替代白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯等传统光源的第四代照明光源。最初LED用作仪器仪表的指示光源，后来各种光色的LED在交通信号灯、大面积显示屏以及汽车信号灯中得到了广泛应用，产生了很好的经济效益和社会效益。
[0003]基于单色光LED的发展，Kafmann在2001年提出了组合红、绿、蓝(RGB)三基色LED芯片以合成白光固态照明光源的方案雏形。但由于三基色芯片发光的衰减速率不一致，导致其发出的白光带有彩色色调，而且，由于LED芯片的发射谱带很窄，因此得到的白光显色指数很低，此外，三基色中绿光芯片的效率太低而不能与另外两种芯片匹配，必须通过复杂的控制电路才能实现混色平衡。由于以上原因，这种方法合成的白光LED在实际应用中所占的份额非常小。由于单独利用LED芯片很难得到理想的白光，人们开始把研发思路转向利用芯片和荧光粉结合得`到白光。目前基于这种思路的具体实现方案主要有以下两种:第一种是将GaN芯片和铈激活的钇铝石榴石(YAG = Ce)封装在一起，做成GaN芯片发蓝光(λρ=465ηπι，Wd=30nm)，高温烧结制成的含YAG: Ce的荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光发射，峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中，覆盖已混有YAG: Ce的树脂薄层。LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收，另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合，可以得到得白光。对于InGaN/YAG白光LED，通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，可以获得色温4500K~10000K的各色白光。这种方法的优点是白光LED结构简单，容易制作，而且YAG荧光粉已经在荧光灯领域应用了许多年，工艺比较成熟。因此这种方法合成的白光LED占据了目前绝大部分的市场。该方法的缺点主要有:蓝光LED发光效率还不够高；短波长的蓝光激发荧光粉产生长波长的黄光，能量损耗较大；荧光粉与封装材料随着时间老化，导致色温漂移；不容易实现低色温(一般照明用的白光都略微偏暖色)，显色指数一般也不高(70~80)。第二种方案是采用高亮度的InGaN近紫外LEDU P=400nm)激发R、G、B三色荧光粉，比如蓝粉BaMgAlltlO17 = Eu2+，绿粉(Zn，Cd) S: Cu+，Al3+，以及红粉Y2O2S = Eu3+产生红、绿、蓝三基色。通过调整三色荧光粉的配比可以形成白光。这种方案的优点是由于LED芯片的发光不在可见光区，所合成白光的品质完全由荧光粉来决定，因此容易获得更好的色稳定性；此外，相比于蓝光芯片YAG:Ce，这种方法获得的发射光谱覆盖范围更广，容易得到显色指数更高的白光。其缺点是:高效的功率型紫外LED不容易制作；由于Stocks变换过程中存在能量损失，用高能量的UV光子激发低能量的红、绿、蓝光子导致效率较低；封装材料在紫外光的照射下容易老化，寿命缩短；匹配蓝光芯片的黄色荧光粉YAG:Ce光谱分布单一，尤其是缺乏红色可见光部分，无法产生色温在4500K以下适用于室内照明的白光；匹配近紫外芯片的蓝色荧光粉BaMgAlltlO17 = Eu2+热稳定性差，近紫外激发的效率不高；绿色荧光粉(Zn，Cd) S: Cu+，Al3+基质的化学稳定性差，生产过程对环境有害；红色荧光粉Y2O2S:Eu3+发射的积分强度比较小，与蓝光和绿光的匹配程度不好。由于以上缺点，目前这种方案还不成熟，总体上正处于研发阶段，但是其发展的前景很被看好。由于“荧光转换型”白光LED技术发展的需要，开发新型蓝光转换荧光粉(激发波长450nm~490nm)、紫外转换型荧光粉(激发波长200nm~350nm)和近紫外转换荧光粉(激发波长350nm~450nm)等发光材料日益受到人们的重视，开发新型的LED用发光材料成为光致发光材料领域的热点问题。 [0004]在新型LED用发光材料的研究中，硅酸盐(如绿粉Zn2SiO4 = Mn)由于其具有丰富的物质结构种类、优良的物理、化学稳定性、简易的制备条件以及较大的带隙宽度，非常适合作为基质发光材料，一直受到广泛关注，同时对磷酸盐(如稀土激活的磷酸镧)、硼酸盐(如红粉(Y，Gd)B03:Eu)、铝酸盐(如蓝粉BaMgAl1(l017:Eu)、硅酸盐、氧化物(如红色荧光粉Y2O3 = Eu)等的研究也较为广泛，但对锑酸盐材料的研究报道还比较少。锑酸盐材料种类繁多，结构各异，构成了一个宽带隙半导体大家族，且价格低廉，是潜在的优良基质发光材料。稀土元素离子、过渡元素离子和具有S2构型的类TI离子等用于掺杂的离子可作为激活剂在发光材料领域具有重要的应用，其发光性质强烈依赖于基质晶格，通过选择合适的基质发光材料，调节其配位晶体场，可调节其发光颜色，得到预期的可见光。由于此三类离子和M2LnSbO6(M=Ca、Sr、Ba;Ln=Sc> Y或稀土元素)中相应阳离子的半径、电荷接近，因此可以很容易进入基质晶格实现高的掺杂量，并且通过添加合适的敏化剂能够增强荧光粉的发光性能。目前市场所应用的掺杂的锑酸盐发光材料主要是由高温固相法合成，该法合成温度高，时间长，能耗高，物相杂，颗粒尺寸大，经球磨后可能致使发光材料的晶形破坏从而导致其发光性能大幅下降。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料及其制备方法。该方法以锑酸盐为基质发光材料，氧化铕为激活剂，氧化铋为敏化剂，通过液相法制备双离子掺杂的锑酸盐发光材料，该发光材料能够同时在紫外、近紫外和蓝光部分被激发，发射出较为纯正的红光，相比较于固相法，本发明采用液相法制备的锑酸盐发光材料的荧光粉体微观粒径均匀，避免了由于二次研磨对晶格造成的破坏且发光强度较高，制备过程的烧结温度低，节能环保，。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料，其特征在于，所述锑酸盐发光材料的分子式为=Ca2Y1 - x_ySb06:XEu，yBi，其中，O <X ^ 0.7,0 < y<0.5 且 x+y < I。
[0007]上述一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料，其特征在于，所述0.2 < X ^ 0.5,0.1 ^ y ^ 0.35。
[0008]上述一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料，其特征在于，所述χ=0.35，y=0.25。
[0009]另外，本发明还提供了一种制备上述双离子掺杂的锑酸盐发光材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:
[0010]步骤一、以含钙化合物、含钇化合物、含锑化合物、氧化铕和氧化铋为原料，按锑酸盐发光材料分子式Ca2Y1^SbO6:xEu，yBi的化学计量比称量各原料待用；所述含钙化合物为氧化钙、硝酸钙或碳酸钙，含钇化合物为氧化钇或硝酸钇，含锑化合物为乙酸锑或三氧化二锑；
[0011]步骤二、将步骤一中所述原料分别溶解后混合，得到原料混合液，然后向原料混合液中加入凝胶剂溶液、助熔剂和金属螯合剂，在75°c~95°C条件下搅拌均匀得到混合溶液，调节混合溶液PH为I~4，继续搅拌至形成凝胶；所述助熔剂为硼酸、氧化硼或氯化钙，助熔剂的用量为含锑化合物中锑物质的量的1%~5% ;所述金属螯合剂为酒石酸、葡萄糖酸或柠檬酸，金属螯合剂的用量为含锑化合物中锑物质的量的I~3倍；所述凝胶剂溶液为聚乙二醇溶液、聚丙二醇溶液或甲氧基聚乙二醇溶液，凝胶剂溶液中凝胶剂的用量为步骤一中所述原料质量总和的10%~30% ；
[0012]步骤三、将步骤二中所述凝胶在105°C~135°C条件下干燥12h~38h，得到干凝胶；
[0013]步骤四、对步骤三中所述干凝胶进行研磨，然后在空气气氛下对研磨后的干凝胶进行预烧制，再对预烧制后的干凝胶进行烧制，得到锑酸盐发光材料；所述预烧制的温度为450°C~650°C，时间为2h~8h ;所述烧制的温度为850°C~1300°C，时间为IOh~36h。
[0014]上述的方法，当步骤 一中所述含钇化合物为氧化钇时，步骤二中溶解含钇化合物的溶剂为质量浓度为65%~69%的硝酸；当步骤一中所述含钇化合物为硝酸钇时，步骤二中溶解含钇化合物的溶剂为水。
[0015]上述的方法，当步骤一中所述含钙化合物为氧化钙或碳酸钙时，步骤二中溶解含钙化合物的溶剂为质量浓度为65%~69%的硝酸；当步骤一中所述含钙化合物为硝酸钙时，步骤二中溶解含钙化合物的溶剂为水。
[0016]上述的方法，当步骤一中所述含锑化合物为三氧化二锑时，步骤二中溶解含锑化合物的溶剂为质量浓度为37%~38%的盐酸；当步骤一中所述含锑化合物为乙酸锑时，步骤二中溶解含锑化合物的溶剂为乙二醇。
[0017]上述的方法，步骤二中溶解氧化铕和氧化铋的溶剂均为质量浓度为65%~69%的硝酸；步骤二中所述凝胶剂溶液的溶剂为乙二醇或乙醇。
[0018]上述的方法，步骤四所述预烧制的温度为500°C~600°C，时间为4h~6h ;所述烧制的温度为10000C- 1200°C，时间为14h~24h。
[0019]上述的方法，步骤四所述预烧制的温度为550°C，时间为5h ;所述烧制的温度为1100°C，时间为 18h。
[0020]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0021]1、本发明中以锑酸盐为基质发光材料，氧化铕为激活剂，氧化铋为敏化剂，通过液相法制备的双离子(铕离子和铋离子)掺 杂锑酸盐发光材料能够同时在紫外、近紫外和蓝光部分被激发，发射出较为纯正的红光，相比较于固相法，本发明采用液相法制备的锑酸盐发光材料的荧光粉体微观粒径均匀，避免了由于二次研磨对晶格造成的破坏且发光强度较高，制备过程的烧结温度低，节能环保。
[0022]2、采用本发明的方法制备锑酸盐发光材料时，离子掺杂与发光材料的合成同步进行，制备周期短，而且加入了氧化铋作为敏化剂，能够大幅提高锑酸盐发光材料的发光强度。
[0023]3、本发明的制备方法简单，原料低廉，锑酸盐发光材料荧光粉体的粒径为纳米级，且荧光粉体的微观粒径均一、可控。
[0024]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为实施例1制备的锑酸盐发光材料的SEM照片。
[0026]图2为实施例1制备的锑酸盐发光材料在不同激发波长下(Xex = 290nm、400nm和470nm)的发射光谱图。
[0027]图3为实施例2和对比例I制备的锑酸盐发光材料的发射光谱图。
[0028]图4为实施例3和对比例2制备的锑酸盐发光材料的发射光谱图。
[0029]图5为实施例4和对比例3制备的锑酸盐发光材料的发射光谱图。
[0030]图6为实施例5和对比例4制备的锑酸盐发光材料的发射光谱图。
`[0031]图7为实施例6和对比例5制备的锑酸盐发光材料的发射光谱图。
【具体实施方式】
[0032]实施例1
[0033]本实施制备分子式为Ca2Ya 865Sb06:0.1Eu, 0.035Β?的锑酸盐发光材料，制备方法包括以下步骤:
[0034]步骤一、以硝酸钙、硝酸钇、氧化铕、氧化铋和乙酸锑为原料，按锑酸盐发光材料分子式Ca2Ya 865Sb06:0.1Eu, 0.035Β?的化学计量比称量各原料待用；
[0035]步骤二、将步骤一中所述硝酸钙和硝酸钇均溶于水中，乙酸锑溶于乙二醇中，氧化铕和氧化铋均溶于质量浓度为67%的硝酸中，溶解后混合得到原料混合液，然后向原料混合液中加入聚乙二醇溶液、柠檬酸和氧化硼，在85°C条件下搅拌均匀得到混合溶液，调节混合溶液PH为3，继续搅拌至形成凝胶；所述氧化硼的用量为乙酸锑中锑物质的量的3%，柠檬酸的用量为乙酸锑中锑物质的量的2倍，聚乙二醇溶液中聚乙二醇的用量为步骤一中所述原料质量总和的15%，聚乙二醇溶液的溶剂为乙二醇(以上溶剂的用量均为使溶质充分溶解即可)；
[0036]步骤三、将步骤二中所述凝胶在105°C条件下干燥38h，得到干凝胶；
[0037]步骤四、对步骤三中所述干凝胶进行研磨，然后在空气气氛下对研磨后的干凝胶进行预烧制，再对预烧制后的干凝胶进行烧制，得到锑酸盐发光材料；所述预烧制的温度为550°C，时间为7h ;所述烧制的温度为1100°C，时间为18h。
[0038]图1为本实施例制备的锑酸盐发光材料的SEM照片。由图1可看出该锑酸盐发光材料的荧光粉体的微观粒径尺寸均一，粒径分布在30nm~60nm范围内。
[0039]图2为本实施例制备的锑酸盐发光材料在不同激发波长下(λ ex = 290nm、400nm和470nm)的发射光谱图。由图2可看出本实施例制备的锑酸盐发光材料能够同时在紫外区(λ ex = 290nm)、近紫外区(λ ex = 400nm)和蓝光区(λ ex = 470nm)被激发,发射出较为纯正的红光。
[0040]实施例2
[0041]本实施制备分子式为Ca2Ya27Sb06:0.7Eu, 0.03Β?的锑酸盐发光材料，制备方法包括以下步骤:
[0042]步骤一、以硝酸钙、氧化钇、三氧化二锑、氧化铕和氧化铋为原料，按锑酸盐发光材料分子式Ca2Ya27Sb06:0.7Eu, 0.03Β?的化学计量比称量各原料待用；
[0043]步骤二、将步骤一中所述硝酸钙溶于水中，氧化钇、氧化铕和氧化铋均溶于质量浓度为69%的硝酸中，三氧化二锑溶于质量浓度为37%的盐酸中，溶解后混合得到原料混合液，然后向原料混合液中加入甲氧基聚乙二醇溶液、硼酸和酒石酸，在75°C条件下搅拌均匀得到混合溶液，调节混合溶液PH为2，继续搅拌至形成凝胶；所述硼酸的用量为三氧化二锑中锑物质的量的5%，酒石酸的用量为三氧化二锑中锑物质的量的1.5倍，甲氧基聚乙二醇溶液中甲氧基聚乙二醇的用量为步骤一中所述原料质量总和的15%，甲氧基聚乙二醇溶液的溶剂为乙二醇(以上溶剂的用量均为使溶质充分溶解即可)；
[0044]步骤三、将步骤二中所述凝胶在135°C条件下干燥12h，得到干凝胶；
[0045]步骤四、对步骤三中所述干凝胶进行研磨，然后在空气气氛下对研磨后的干凝胶进行预烧制，再对预烧制后的干凝胶进行烧制，得到锑酸盐发光材料；所述预烧制的温度为600°C，时间为4h ;所述烧制的温度为1000°C，时间为24h。
[0046]对比例I`
[0047]按照实施例2的方法，不添加氧化铋制备锑酸盐发光材料。
[0048]图3为实施例2和对比例I制备的锑酸盐发光材料的发射光谱图(λ ex = 400nm),由图3可对比看出:实施例2加入氧化铋作为敏化剂后，所制备的锑酸盐发光材料的发光强度提闻了 29%。
[0049]实施例3
[0050]本实施制备分子式为Ca2Ya4Sb06:0.35Eu, 0.25Β?的锑酸盐发光材料，制备方法包括以下步骤:
[0051]步骤一、以碳酸钙、氧化钇、氧化铕、氧化铋和乙酸锑为原料，按锑酸盐发光材料分子式Ca2Ya4Sb06:0.35Eu, 0.25Β?的化学计量比称量各原料待用；
[0052]步骤二、将步骤一中所述碳酸钙、氧化钇、氧化铕和氧化铋均溶于质量浓度为65%的硝酸中，将乙酸锑溶于乙二醇中，溶解后混合得到原料混合液，然后向原料混合液中加入甲氧基聚乙二醇溶液、氯化钙和葡萄糖酸，在75°C条件下搅拌均匀得到混合溶液，调节混合溶液PH为3，继续搅拌至形成凝胶；所述氯化钙的用量为乙酸锑中锑物质的量的2%，葡萄糖酸的用量为乙酸锑中锑物质的量的2倍，甲氧基聚乙二醇溶液中甲氧基聚乙二醇的用量为步骤一中所述原料质量总和的25%，甲氧基聚乙二醇溶液的溶剂为乙醇，聚乙二醇溶液的溶剂为乙醇(以上溶剂的用量均为使溶质充分溶解即可)；
[0053]步骤三、将步骤二中所述凝胶在120°C条件下干燥28h，得到干凝胶；
[0054]步骤四、对步骤三中所述干凝胶进行研磨，然后在空气气氛下对研磨后的干凝胶进行预烧制，再对预烧制后的干凝胶进行烧制，得到锑酸盐发光材料；所述预烧制的温度为650°C，时间为2h ;所述烧制的温度为1100°C，时间为ISh0
[0055]对比例2
[0056]按照实施例3的方法，不添加氧化铋制备锑酸盐发光材料。
[0057]图4为实施例3和对比例2制备的锑酸盐发光材料的发射光谱图(λ ex = 400nm),由图4可对比看出:实施例3加入氧化铋作为敏化剂后，所制备的锑酸盐发光材料的发光强度提闻了 55%。
[0058]实施例4
[0059]本实施制备分子式为Ca2Ya48Sb06:0.02Eu, 0.5Bi的锑酸盐发光材料，制备方法包括以下步骤:
[0060]步骤一、以氧化钙、硝酸钇、氧化铕、氧化铋和乙酸锑为原料，按锑酸盐发光材料分子式Ca2Ya48Sb06:0.02Eu, 0.5Β?的化学计量比称量各原料待用；
[0061]步骤二、将步骤一中所述硝酸钇于水中，乙酸锑溶于乙二醇中，氧化钙、氧化铕和氧化铋均于质量浓度为67%的硝酸中，溶解后混合得到原料混合液，然后向原料混合液中加入聚丙二醇溶液、氯化钙和柠檬酸，在80°C条件下搅拌均匀得到混合溶液，调节混合溶液PH为2，继续搅拌至形成凝胶；所述氯化钙的用量为乙酸锑中锑物质的量的2.5%，柠檬酸的用量为乙酸锑中锑物质的量的3倍，聚丙二醇溶液中聚丙二醇的用量为步骤一中所述原料质量总和的10%，聚丙二醇溶液的溶剂为乙二醇(以上溶剂的用量均为使溶质充分溶解即可)；
[0062]步骤三、将步骤二中所述凝胶在135°C条件下干燥20h，得到干凝胶；
[0063]步骤四、对步骤三中所述干凝胶进行研磨，然后在空气气氛下对研磨后的干凝胶进行预烧制，再对预烧制后的干凝胶进行烧制，得到锑酸盐发光材料；所述预烧制的温度为550°C，时间为5h ;所述烧制的温度为850°C，时间为36h。
[0064]对比例3
[0065]按照实施例4的方法，不添加氧化铋制备锑酸盐发光材料。
[0066]图5为实施例4和对比例3制备的锑酸盐发光材料的发射光谱图(λ ex = 470nm),由图5可对比看出:实施例4加入氧化铋作为敏化剂后，所制备的锑酸盐发光材料的发光强度提高了 31%。
[0067]实施例5
[0068]本实施制备分子式为Ca2Ya7Sb06:0.2Eu, 0.1Bi的锑酸盐发光材料，制备方法包括以下步骤:
[0069]步骤一、以硝酸钙、硝酸钇、氧化铕、氧化铋和乙酸锑为原料，按锑酸盐发光材料分子式Ca2Ya7Sb06:0.2Eu, 0.1Bi的化学计量比称量各原料待用；
[0070]步骤二、将步骤一中所述硝酸钙、硝酸钇均溶于水中，乙酸锑溶于乙二醇中，氧化铕和氧化铋均溶于质量浓度为67%的硝酸中，溶解后混合得到原料混合液，然后向原料混合液中加入聚乙二醇溶液、氯化钙和柠檬酸，在95°C条件下搅拌均匀得到混合溶液，调节混合溶液PH为4，继续搅拌至形成凝胶；所述氯化钙的用量为乙酸锑中锑物质的量的1%，柠檬酸的用量为乙酸锑中锑物质的量的1.5倍，聚乙二醇溶液中聚乙二醇的用量为步骤一中所述原料质量总和的30%，聚乙二醇溶液 的溶剂为乙二醇(以上溶剂的用量均为使溶质充分溶解即可);[0071]步骤三、将步骤二中所述凝胶在120°C条件下干燥30h，得到干凝胶；
[0072]步骤四、对步骤三中所述干凝胶进行研磨，然后在空气气氛下对研磨后的干凝胶进行预烧制，再对预烧制后的干凝胶进行烧制，得到锑酸盐发光材料；所述预烧制的温度为500°C，时间为6h ;所述烧制的温度为1200°C，时间为14h。
[0073]对比例4
[0074]按照实施例5的方法，不添加氧化铋制备锑酸盐发光材料。
[0075]图6为实施例5和对比例4制备的锑酸盐发光材料的发射光谱图(λ ex = 470nm),由图6可对比看出:实施例5加入氧化铋作为敏化剂后，所制备的锑酸盐发光材料的发光强度提高了 51%。
[0076]实施例6
[0077]本实施制备分子式为Ca2Yai5Sb06:0.5Eu, 0.35Β?的锑酸盐发光材料，制备方法包括以下步骤:
[0078]步骤一、以硝酸钙、硝酸钇、氧化铕、氧化铋和三氧化二锑为原料，按锑酸盐发光材料分子式Ca2Yai5SbO6 = 0.5Eu, 0.35Β?的化学计量比称量各原料待用；
[0079]步骤二、将步骤一中所述硝酸钙、硝酸钇均溶于水中，三氧化二锑溶于质量浓度为38%的盐酸中，氧化铕和氧化铋均溶于质量浓度为68%的硝酸中，溶解后混合得到原料混合液，然后向原料混合液中加入聚丙二醇溶液、硼酸和柠檬酸，在75°C条件下搅拌均匀得到混合溶液，调节混合溶液PH为1，继续搅拌至形成凝胶；所述硼酸的用量为三氧化二锑中锑物质的量的2%，柠檬酸的用量`为三氧化二锑中锑物质的量的I倍，聚丙二醇溶液中聚丙二醇的用量为步骤一中所述原料质量总和的20%，聚丙二醇溶液的溶剂为乙二醇(以上溶剂的用量均为使溶质充分溶解即可);
[0080]步骤三、将步骤二中所述凝胶在125°C条件下干燥24h，得到干凝胶；
[0081]步骤四、对步骤三中所述干凝胶进行研磨，然后在空气气氛下对研磨后的干凝胶进行预烧制，再对预烧制后的干凝胶进行烧制，得到锑酸盐发光材料；所述预烧制的温度为450°C，时间为8h ;所述烧制的温度为1300°C，时间为10h。
[0082]对比例5
[0083]按照实施例6的方法，不添加氧化铋制备锑酸盐发光材料。
[0084]图7为实施例6和对比例5制备的锑酸盐发光材料的发射光谱图(λ ex = 470nm),由图7可对比看出:实施例6加入氧化铋作为敏化剂后，所制备的锑酸盐发光材料的发光强
度提高了 44%。
[0085]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料，其特征在于，所述锑酸盐发光材料的分子式为:Ca2Y1-x_ySb06:xEu，yBi，其中，O < x ^ 0.7,0 < y ≤ 0.5 且(x+y) < I。
2.按照权利要求1所述一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料，其特征在于，所述0.2 ≤ X ≤ 0.5,0.1 ≤ y ≤ 0.35。
3.按照权利要求2所述一种双离子掺杂的锑酸盐发光材料，其特征在于，所述x=0.35，y=0.25。
4.一种制备如权利要求1、2或3所述双离子掺杂的锑酸盐发光材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤一、以含钙化合物、含钇化合物、含锑化合物、氧化铕和氧化铋为原料，按锑酸盐发光材料分子式Ca2Y1IySbO6 = XEu, yBi的化学计量比称量各原料待用；所述含钙化合物为氧化钙、硝酸钙或碳酸钙，含钇化合物为氧化钇或硝酸钇，含锑化合物为乙酸锑或三氧化二铺; 步骤二、将步骤一中所述原料分别溶解后混合，得到原料混合液，然后向原料混合液中加入凝胶剂溶液、助熔剂和金属螯合剂，在75°C~95°C条件下搅拌均匀得到混合溶液，调节混合溶液PH为I~4，继续搅拌至形成凝胶；所述助熔剂为硼酸、氧化硼或氯化钙，助熔剂的用量为含锑化合物中锑物质的量的1%~5% ;所述金属螯合剂为酒石酸、葡萄糖酸或柠檬酸，金属螯合剂的用量为含锑化合物中锑物质的量的I~3倍；所述凝胶剂溶液为聚乙二醇溶液、聚丙二醇溶液或甲氧基聚乙二醇溶液，凝胶剂溶液中凝胶剂的质量为步骤一中所述原料质量总和的10%~30% ； 步骤三、将步骤二中所述凝胶在105°C~135°C条件下干燥12h~38h，得到干凝胶； 步骤四、对步骤三中所述干凝胶进行研磨，然后在空气气氛下对研磨后的干凝胶进行预烧制，再对预烧制后的干凝胶进行烧制，得到锑酸盐发光材料；所述预烧制的温度为450°C~650°C，时间为2h~8h ;所述烧制的温度为850°C~1300°C，时间为IOh~36h。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，当步骤一中所述含钇化合物为氧化钇时，步骤二中溶解含钇化合物的溶剂为质量浓度为65%~69%的硝酸；当步骤一中所述含钇化合物为硝酸钇时，步骤二中溶解含钇化合物的溶剂为水。
6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，当步骤一中所述含钙化合物为碳酸钙或氧化钙时，步骤二中溶解含钙化合物的溶剂为质量浓度为65%~69%的硝酸；当步骤一中所述含钙化合物为硝酸钙时，步骤二中溶解含钙化合物的溶剂为水。
7.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，当步骤一中所述含锑化合物为三氧化二锑时，步骤二中溶解含锑化合物的溶剂为质量浓度为37%~38%的盐酸；当步骤一中所述含锑化合物为乙酸锑时，步骤二中溶解含锑化合物的溶剂为乙二醇。
8.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤二中溶解氧化铕和氧化铋的溶剂均为质量浓度为65%~69%的硝酸；步骤二中所述凝胶剂溶液的溶剂为乙二醇或乙醇。
9.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤四所述预烧制的温度为500°C~600°C，时间为4h~6h ;所述烧制的温度为10000C- 1200°C，时间为14h~24h。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤四所述预烧制的温度为550°C，时间为5h ;所述烧制的温度为1100°C，时间为18h。
【文档编号】B82Y40/00GK103865532SQ201410125849
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】孙志华, 蒋自强, 刘开平, 温久然, 耿飞, 叶舟 申请人:长安大学