一种铕离子激励的硅酸盐白光荧光粉及其制备方法技术

一种铕离子激励的硅酸盐白光荧光粉及其制备方法，化学式为BaSnxSi3O7+2x：Eu

【技术实现步骤摘要】
一种铕离子激励的硅酸盐白光荧光粉及其制备方法
本专利技术属于固体光致发光材料制备
涉及由紫外光激发的白光荧光粉及其制备方法。
技术介绍
白色发光二极管是一种发光效率高、能耗低、寿命长、绿色环保的一种新型光源。目前，白光LED主要通过以下三种方式实现:1）蓝光芯片(In-GaN)激活黄色荧光粉钇铝石榴石(YAG:Ce)，使得蓝光与黄光混合形成白光；2）将红、绿、蓝三基色LED芯片组装在一起，通过控制三基色芯片的电流而实现白光；3）通过近紫外芯片激活红、绿、蓝三基色荧光粉获得白光。方式1）中存在显色指数低、色彩还原性差以及高温猝灭等缺点。方式2）不同芯片的输出电压、温度特性以及光致衰减程度不同，导致控制电路复杂。方式3）三基色混合荧光粉存在配比调控和颜色再吸收的问题，使得发光效率和色彩还原性能受到较大的影响。为了解决显色指数低、色彩还原性差、能量损耗等问题。因此，开发一种制备简单环保、高效单一基质荧光粉是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铕离子激励的BaSnxSi3O7+2x高效白光荧光粉。在空气气氛中部分Eu3+高温自还原为Eu2+，并通过改变SnO2的掺入量，有效调节Eu3+/Eu2+的相对强度来对发光颜色进行调制，从而得到白光荧光粉。本专利技术是通过以下技术方案实现的。本专利技术所述的一种铕离子激励的硅酸盐白光荧光粉，化学成分包括：BaSnxSi3O7+2x：Eu2+，Eu3+（其中x=0.2~1）。本专利技术所述的一种铕离子激励的硅酸盐白光荧光粉的制备方法，包含如下步骤：（1）按照化学计量比称取原料BaCO3、SnO2、SiO2、Eu2O3，其中铕离子（Eu2++Eu3+）的摩尔浓度为碱土金属阳离子的1%～6%。（2）将上述原料混合放入清洁、干燥的刚玉内衬的球磨机中（玛瑙球）球磨均匀后装入刚玉坩埚中。（3）高温自还原过程：将上述混合物置于马弗炉中在空气气氛中进行1200-1400℃高温固相反应10-14h，炉冷至950℃时取出冷却至室温，即得到样品。本专利技术步骤（1）中原料的纯度分别为：BaCO3为分析纯；SnO2为99.5%；SiO2为99.99%；Eu2O3为99.99%。本专利技术制备过程中原材料廉价，工艺简单、安全环保。该产品能够在宽的紫外光及近紫外光光谱范围（250nm-410nm）的激发下发射出强的白光、且色纯度高，可以广泛用作于WLED白光荧光粉。附图说明图1为实施例1、2中荧光材料样品的X射线衍射图。图2为实施例1、2中荧光材料样品在395nm紫外激发下的发射光谱图。图3为实施例1、2中荧光材料样品在395nm紫外激发下的发射光谱色坐标图。具体实施方式本专利技术将通过以下实施例作进一步说明。实施例1-2按照
技术实现思路
里的步骤制备铕离子激励的硅酸盐高效白光荧光粉。实施例1。称取BaCO3：1.9730g、SnO2：0.6030g、SiO2：1.8025g、Eu2O3：0.0352g。将上述原料放入清洁干燥的球磨机中（玛瑙球）球磨均匀后装入刚玉坩埚中。该实施例热处理温度设为1300℃，反应时间10h后，关闭炉子开关，待其冷却到950℃时取出刚玉坩埚冷却至室温。最后，将刚玉坩埚中的混合物放入玛瑙研钵中研磨均匀后即得到样品。X射线衍射结果（如图1所示），当x=0.4时，该物质含有BaSi2O5和BaSnSi3O9相。将样品研磨后，用F-4600荧光分光光度计测量其室温发射谱（如图2所示）。由图2可以看出在395纳米近紫外光激发下，其激发谱主发射峰在496nm，该发射峰来源于Eu2+:5d→4f的宽带（446nm-575nm）发射，另外一个发射峰在620nm，该发射峰来源于Eu3+：5D0−7FJ(J=0,1,2,3,4)线状发射。发色谱色坐标结果如图3所示:其发射谱色坐标位置为：x=0.3352y=0.2984（如图3所示），位置在白光光区域，肉眼可见该荧光材料发出高效白光。实施例2。称取BaCO3：1.9730g、SnO2：1.2056g、SiO2：1.8025g、Eu2O3：0.0352g。将上述原料放入清洁干燥的球磨机中（玛瑙球）球磨均匀后装入刚玉坩埚中。该实施例热处理温度设为1300℃，反应时间10h后，关闭炉子，待其自然冷却到950℃时取出刚玉坩埚冷却至室温。最后，将刚玉坩埚中的混合物放入玛瑙研钵中研磨均匀后即可得到样品。X射线衍射结果（如图1所示），当x=0.8时，该物质含有BaSni3O9和BaSi5O13相；随着SnO2掺入量的增多，当x=0.8时，不仅出现了x=0.4时所存在的相，还出现了少量SnO2新相。将样品研磨后，用F-4600荧光分光光度计测量其室温发射谱（如图2所示）。由图2可以看出在395nm近紫外光激发下，其激发谱主发射峰在495nm，该发射峰来源于Eu2+:5d→4f的宽带（447nm-575nm）发射，另外一个发射峰在620nm，该发射峰来源于Eu3+：5D0−7FJ(J=0,1,2,3,4)线状发射。色坐标结果如图3所示：其发射谱色坐标位置为：x=0.2834y=0.2734（如图3所示），位置在白光光区域，肉眼可见该荧光材料发出强的白光。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铕离子激励的硅酸盐白光荧光粉，其特征是化学成分包括：BaSnxSi3O7+2x：Eu2+，Eu3+，其中x=0.2~1。

【技术特征摘要】
1.一种铕离子激励的硅酸盐白光荧光粉，其特征是化学成分包括：BaSnxSi3O7+2x：Eu2+，Eu3+，其中x=0.2~1。2.一种铕离子激励的硅酸盐白光荧光粉的制备方法，其特征是包括如下步骤：（1）按照化学计量比称取原料BaCO3、SnO2、SiO2、Eu2O3，其中铕离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：于立新，钟检林，高震宇，满孝琴，郭琪煌，邹颖璇，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36