本发明专利技术涉及一种紫外激发色温可调的白光荧光材料及其制备方法，所述荧光材料为在Ba2TiP2O9中引入Eu3+，配比化学式为Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu，其中，0＜x≤0.80。本发明专利技术所述白光荧光材料中的Ba2TiP2O9和Eu3+的激发带都位于200-300nm，基本重合，从而可以在同一紫外光激发下有效地把Ba2TiP2O9发射的蓝绿光和Eu3+发射的红光组合在一起，获得不同色温的白光。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光致发光材料，具体地说就是一种在紫外光激发下可发射色温可调白光的新型光转换材料，属于无机荧光材料的
技术介绍
为人类带来光明的照明技术经历了跨世纪的变迁，继白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯之后，被誉为第四代照明光源的白光发光二极管(Light Emitting Diode，LED)因体积小、无污染、耗能低、寿命长、响应快等诸多优点，引起了研究者们的广泛关注，尤其是在近年来全球能源短缺和环境污染问题日益突出的大背景下，节能环保的LED绿色照明光源引领新型光源的时代潮流，其在照明市场的发展和应用前景备受瞩目。白光LED的实现方式主要有：①多芯片型，②蓝光芯片结合荧光材料，③紫外芯片结合荧光材料三种类型。其中多芯片型白光LED利用“红+绿+蓝”或“蓝+黄”单色芯片组合，通过单芯片光的混合形成白光，其发光效率高、显色率高，但存在驱动电路复杂、成本高，由单个芯片影响造成的色稳定性差等缺点。目前已商业化的白光LED采用的是将蓝光芯片与黄色荧光粉Y3Al5O12(YAG):Ce3+封装在一起，此工艺已比较成熟，相对来说成本较低，是目前市场上半导体照明技术的主流产品，但其具有显色指数偏低、色温偏高、光色不均匀等缺点。另外，这种“蓝光芯片+荧光材料”模式中的蓝光芯片所发出的蓝光参与混合形成白光，其存在发光颜色随驱动电流和荧光粉涂层厚度变化而变化的缺点。综合来看，在白光LED替代传统照明光源的进程中，紫外芯片结合荧光材料实现白光LED器件将是半导体照明技术的发展趋势之一，其白光全部来自荧光材料的受激发射及混合，颜色稳定，加快研究出适于紫外芯片有效激发的白光LED用荧光材料具有重要意义，特别是随着宽禁带半导体紫外芯片技术的不断成熟和成本的持续降低，将进一步促进这类荧光材料的研发。近几年，关于紫外芯片激发荧光材料的研究逐渐受到关注。早在2006年刘春波等人报道了Ba2TiP2O9在254nm紫外线照射下可发出高亮度的白光，其色坐标值为(x＝0.2656，y＝0.3448)(无机化学学报,22[3](2006)503-506)；同年，孙中新也报道在254nm紫外线激发下，Ba2TiP2O9可产生明亮的白光发射，其色坐标值为(x＝0.27，y＝0.35)(无机化学学报,22[9](2006)1595-1599)；2013年Yanlin Huang等人报道在紫外和X射线激发下，Ba2TiP2O9发射出明亮的蓝绿光，其色坐标值为(x＝0.222，y＝0.313)，并且在250nm紫外光激发下其量子效率可高达65.4％(Ceramics International,39(2013)861-864)。总之，研究证明
Ba2TiP2O9是一种很有潜力的紫外激发宽谱自激活荧光材料，但是从文献报道的数据来看，其发光颜色偏蓝绿(冷光系列，刺激视觉)，若能在其中补充红光成分，将会得到一种紫外激发的、接近柔和太阳光的暖白光荧光材料，但目前并没有这样的报道。
技术实现思路
本专利技术旨在进一步拓展现有紫外芯片激发荧光材料的类型，本专利技术提供了一种紫外激发色温可调的白光荧光材料及其制备方法。本专利技术提供了一种紫外激发色温可调的白光荧光材料，所述荧光材料为在Ba2TiP2O9中引入Eu3+，配比化学式为Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu，其中，0＜x≤0.80。所述荧光材料中物相包括Ba2TiP2O9、EuPO4、TiO2，Ba2TiP2O9、EuPO4、TiO2之间的摩尔比为(1-x)：2x：x。所述可调白光是通过Ba2TiP2O9发射的蓝绿光和Eu3+发射的红光混合而成，其中Eu3+的存在形式是以析出的第二相EuPO4为特征的，TiO2对荧光材料的发光没有贡献。样品Ba2TiP2O9(即Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu(x＝0))是纯的单斜相，随着x值的增加，样品Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu中逐渐析出EuPO4及TiO2，当x<0.40时，主晶相为Ba2TiP2O9,有部分EuPO4及TiO2析出，当x>0.40时，主晶相为EuPO4,有部分Ba2TiP2O9及TiO2共存，根据配比化学式Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu，其合成过程中的分相可以表示为：Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu→(1-x)[Ba2TiP2O9]+2x[EuPO4]+x[TiO2](样品是在空气中制备的，其中O可以直接在空气中获取以达到平衡)，因此，合成的样品中存在三相共存的情况，但是微量TiO2对样品Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu的发光没有贡献。较佳地，0.40≤x≤0.80。又，本专利技术还提供了一种上述荧光材料的制备方法，包括：1)称取BaCO3粉体、Eu2O3粉体、TiO2粉体、(NH4)2HPO4粉体，均匀混合后作为原料粉体，其中，BaCO3、Eu2O3、TiO2、(NH4)2HPO4的摩尔比为2(1-x)：x：1：2；2)将原料粉体在450-650℃预处理后研磨，再在1000-1200℃下煅烧。较佳地，原料粉体在450-650℃预处理0.5-3小时。较佳地，预处理温度选择600℃，时间选择1小时。较佳地，在1000-1200℃煅烧1-6小时。较佳地，煅烧温度选择1100℃，时间选择3小时。本专利技术的有益效果：本专利技术所述白光荧光材料中，所形成的物相Ba2TiP2O9发射宽谱带蓝绿光，其激发带波长位
于200-300nm，激发带主峰位于260nm；发射带波长位于350-700nm，发射带主峰位于455nm；其源于孤立的TiO6八面体发光中心；本专利技术所述白光荧光材料中，红光发射来源于加入的稀土离子Eu3+，X射线衍射物相分析说明，Eu3+的存在形式是以析出的第二相EuPO4为特征的。Eu3+激发带波长位于200-300nm，激发带主峰位于264nm，源于O2--Eu3+电荷迁移态跃迁，另外，还在317、361、373、379、393、414、464nm等处存在窄的Eu3+的特征激发峰；主要发射峰位于594、613、653、699nm，分别来源于Eu3+的5D0-7F1、5D0-7F2、5D0-7F3、5D0-7F4特征跃迁；本专利技术所述白光荧光材料中的Ba2TiP2O9和Eu3+的激发带都位于200-300nm，基本重合，从而可以在同一紫外光激发下有效地把Ba2TiP2O9发射的蓝绿光和Eu3+发射的红光组合在一起，获得不同色温的白光。附图说明图1为当x＝0,0.05,0.20,0.40,0.60,0.80时，Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu样品的X射线衍射图谱和作为参照的Ba2TiP2O9(PDF No.00-036-1467)、EuPO4(PDF No.00-025-1055)以及TiO2(PDF No.01-087-0710)的标准X射线衍射图谱；图2(a)为当x＝0,0.05,0.20,0.40,0.60,0.65,0.70,0.75,0.80时，Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu样品在260nm波长的紫外光激发下的发射光谱；图2(b)为当x＝0,0.05,0.20,0.40,0.60,0.65,0.70,0.75,0.80时，Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu样本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种紫外激发色温可调的白光荧光材料，其特征在于，所述荧光材料为在Ba2TiP2O9中引入Eu3+，配比化学式为Ba2(1‑x)TiP2O9:2xEu，其中，0＜x≤0.80。
【技术特征摘要】
1.一种紫外激发色温可调的白光荧光材料，其特征在于，所述荧光材料为在Ba2TiP2O9中引入Eu3+，配比化学式为Ba2(1-x)TiP2O9:2xEu，其中，0＜x≤0.80。2.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，所述荧光材料中物相包括Ba2TiP2O9、EuPO4、TiO2，Ba2TiP2O9、EuPO4、TiO2之间的摩尔比为（1-x）：2x：x。3.根据权利要求2所述的白光荧光材料，其特征在于，所述可调白光是通过Ba2TiP2O9发射的蓝绿光和Eu3+发射的红光混合而成，其中Eu3+的存在形式是以析出的第二相EuPO4为特征的，TiO2对荧光材料的发光没有贡献。4.根据权利要求1-3中任一所述的白光荧光材料，其特征在于，0.40≤x≤0.80。5.一种权利要求1-4中任一所...
【专利技术属性】
技术研发人员：周真真，刘茜，刘光辉，万洁琼，倪佳，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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