本发明专利技术公开一种发光颜色可调的新型磷灰石结构发光材料，磷灰石发光材料的化学式Ca6-a-bY2+a-cNa2(PO4)6-a(SiO4)aF2:bEu,cTb，其中1≤a≤5，0.005≤b≤0.1，0.005≤c≤2+a。当1≤a≤2，0.005＜b＜0.03，0.015＜c＜0.025时，可获得单一基质白光发射；当1≤a≤5，0.005≤b≤0.1，c＞0.02时，可获得黄绿光发射；当1≤a≤5，0.005≤b≤0.1，c=0,Eu2+和Eu3+同时存在，呈现蓝紫光-红光发射。其可用简单的固相法制备，即在600-800℃预烧后，在1050-1150℃保温3-8h得到上述发光材料。本方法操作简单，对设备要求低，适合工业化大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于固体发光材料领域。
技术介绍
白光发光二极管(LED)因其高效节能、无污染等被誉为第四代照明光源。但是，目前商业化应用的蓝光芯片加黄色YAG = Ce荧光粉的方案由于缺少红光，导致所获得的白光色温值高，显色指数低，难以应用于一些对显色性要求高的行业。近紫外芯片与红绿蓝三基色荧光粉符合的方案由于缺乏性能良好的红绿蓝三基色荧光粉，且三基色荧光粉混合后，存在颜色再吸收、制备过程复杂、各类荧光粉的热稳定性不同出现的颜色变化等问题，大大限制了其实际应用。使用单一基质白光发光材料可以有效避免因荧光粉混合出现的问题，同时，简化器件制备过程，已经成为当下的研宄热点。目前研宄的单一基质白光主要分为以下几类:1.掺杂Dy3+ (Journal of theAmerican Ceramic Society, 2010, 93(11): 3857-3861)和 Eu3+ (Optical Materials,2011，33: 355-358)实现白光，但是，Dy3+，Eu3+为尖峰吸收和发射，因而效率不高。2.双离子惨杂实现白光，常见的如 Ce3+-Mn2+( Journal of the Electrochemical Society, 2008,155(11): J310-J314)、Eu2+-Mn2+ (Applied Physics Letters, 2004，84: 2931-2933)、Ce3+-Tb3+ (Journal of The Electrochemical Society, 2009, 156(5): J117-J120)等掺杂的无机材料，其通过混合蓝光和红光，或蓝光和绿光实现白光，但是该类方式产生的白光色纯度低。3.多离子掺杂实现白光，如Ce3+-Tb3+-Mn2+ ( The Journal of PhysicalChemistry C, 2011, 115(5): 2349-2355)>Eu2+-Tb3+-Mn2+C Inorganic chemistry, 2011,50(16): 7846-7851)等掺杂的无机材料，该方式针对第二类白光实现方式提出，其采用发射红绿蓝三种颜色的离子作为激活剂离子，通过条件激活剂离子的种类，实现白光。该类方式所获得的白光色纯度好，但是多次能量传递使得发光效率严重下降，发光亮度很弱，难以实现实际应用。另外，近年来发展的植物生长用LED灯，不仅具有高效、节能等优势，还能依据植物所需实施不同“光肥”，在促进植物快速生长的同时，达到增产、高效、优质、抗病、无公害的目的，在未来农业发展中具有重要意义。研宄发现:绿色植物的吸收光谱基本相同，在可见光区的吸收主要集中在400-470 nm的蓝紫光和640-720 nm的红光区，因此促进植物生长所用的灯应有高的短波长红光、中等量的长波长红光以及少量的蓝紫光发射，这样才能使植物获得最好的生长。具有蓝紫光-红光混合光发射的发光材料所制成的器件，可用于促进植物生长。磷灰石结构化合物的化学通式为Altl3-可被4\ 2\ 3\ 2-等络阴离子团取代，Z 在荧光材料中主要为卤素(卤磷灰石)或卤素Z2被一个O替换(氧磷灰石)。磷灰石结构氧化物丰富的化学组成使其在得到多样性发光方面具有独特的优势:在磷灰石结构中多种格位的存在，使得Eu在其中可实现部分还原，而同时获得蓝光-红光两色发光，满足植物各个生长阶段的补光要求。同时，多种格位的存在，使多离子掺杂成为可能，通过调整多离子的浓度，有机会获得单一白光发射，应用与白光LED中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种发光颜色可调的新型磷灰石结构发光材料，通过调整多离子的浓度，获得不同颜色的光发射，并将其应用到不同的领域中。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案: 一种发光颜色可调的新型磷灰石结构发光材料，磷灰石发光材料的化学式为 Ca6_a_bY2+a_cNa2 (PO4) 6_a (S14) aF2: bEu, cTb,其中 I 彡 a 彡 5,0.005 彡 b 彡 0.1，0.005 c 2+a。当I 彡 a 彡 2，0.005 < b < 0.03，0.015 < c < 0.025 时，可获得单一基质白光发射；当I彡a彡5，0.005彡b彡0.1，c > 0.02时，可获得黄绿光发射；当I彡a彡5，0.005彡b彡0.1，c=0, Eu2+和Eu 3+同时存在，呈现蓝紫光_红光发射。一种发光颜色可调的新型磷灰石结构发光材料的应用，当I < 2，0.005<b < 0.03,0.015 < c < 0.025时，可获得单一基质白光发射，或近紫外白光LED中；当I彡a彡5,0.005 ^ b ^ 0.1, c > 0.02时，可获得黄绿光发射；当I彡a彡5，0.005 ^ b ^ 0.1, c=0, Eu2+和Eu 3+同时存在，呈现蓝紫光-红光发射，满足植物生长所需的可见光发射，可用于植物生长灯中。一种发光颜色可调的新型磷灰石结构发光材料的制备方法，包括如下步骤: 步骤一、按照化学计量比称取可提供Ca、Y、Na、P、S1、F、Eu、Tb和O元素的原料进行混合，得到混合粉体； 步骤二、预烧过程，将混合粉体置于氧化铝坩祸中，在600-800°C空气中预烧4-6h后降温至室温，将降温后的混合粉体进行研磨； 步骤三、烧结过程，将步骤二制备的混合粉体置于刚玉坩祸中，然后在还原气氛中烧结4-8h后降温，烧结温度为1050-1150°C。 所述的还原气氛为70-95%的队和5-30%的H 2的混合气体。所述步骤二与步骤三的预烧与烧结过程中，升温速度均为5_7°C /min，降温为随炉自然冷却至室温。所述可提供Ca、Y、Na、P、S1、F、Eu、Tb 和 O 元素的原料为 CaC03、Eu203、Y2O3、Tb4O7、NaF、NH4H2POjP H2Si O3。本专利技术获得的发光颜色可调的新型磷灰石结构发光材料可采用高温固相法制备，便于利用传统荧光粉企业生成设备直接生成，且物理化学性质稳定，不需要特殊保护措施。【附图说明】图1Ca5Y3Na2(P04)5(Si04)Fj9 XRD 图谱。图2Ca4.99EuQ.Q1Y3Na2 (PO4)5(S14)F^激发和发射光谱图。图3Ca4.JuatllY2JTbatl2Na2 (PO4)5(S14)F^发射光谱图。图4 Ca499Eua01Y3Na2(PO4)5(S14)F2 (A)、Ca499Eu0.01Y2.98Tb0.02Na2 (PO4) 5 (S14) F2 (B)和 Ca499Eu0.01Y2.95Tb0.05Na2(PO4)5(S14)F2 (C)的色坐标图。【具体实施方式】实施例1 一种发光颜色可调的新型磷灰石结构发光材料，磷灰石发光材料的化学式为 Ca6_a_bY2+a_cNa2 (PO4) 6_a (S14) aF2: bEu, cTb,其中 I 彡 a 彡 5,0.005 彡 b 彡 0.1，0.005 c 2+a ο当I 彡 a 彡 2，0.005 < b < 0.03，0.015 < c < 0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光颜色可调的新型磷灰石结构发光材料，其特征在于：磷灰石发光材料的化学式为Ca6‑a‑bY2+a‑cNa2(PO4)6‑a(SiO4)aF2:bEu,cTb，其中1≤a≤5，0.005≤b≤0.1，0.005≤c≤2+a。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：史玉茸，王振领，李春阳，岳丹，
申请(专利权)人：周口师范学院，
类型：发明
国别省市：河南;41
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