一种紫外光激发的三组分白光荧光粉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种紫外光激发的三组分白光荧光粉，由蓝色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉按质量百分比(30％‑40％)、(25％‑35％)、(30％‑35％)混合而成；所述蓝色荧光粉为经过硝酸处理后的石墨相氮化碳；所述绿色荧光粉为苯基修饰的氮化碳；所述红色荧光粉为2,7二溴(4‑(二苯基氨基苯基)苯基)‑9‑芴酮。本发明专利技术还公开了上述紫外光激发的三组分白光荧光粉的制备方法。本发明专利技术的三组分白光荧光粉不含稀土离子，能够与紫外发光二极管相匹配，产生白光，制备温度较低，节能环保，工艺简单。

Three component white phosphor powder excited by ultraviolet light and preparation method thereof

The invention discloses a UV excitation of three component white phosphor, a blue fluorescent powder, green fluorescent powder, red fluorescent powder according to the mass percentage (30% (40%), 25% (30%, 35%) 35%) mixture; the blue fluorescent powder for heat treatment of graphite carbon nitride; carbon nitride, the green fluorescent powder for phenyl modified; the red phosphor for 2,7 bromines (4 (two phenyl amino phenyl) phenyl) 9 9-fluorenone. The invention also discloses the preparation method of the three component white phosphor powder excited by the ultraviolet light. The three component white phosphor of the invention does not contain rare earth ions, can match with an ultraviolet led to produce white light, and has low preparation temperature, energy saving, environmental protection and simple process.

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光激发的三组分白光荧光粉及其制备方法
本专利技术涉及白光荧光粉，特别涉及一种非稀土三组分白光荧光粉的制备方法。
技术介绍
自1996年日亚公司首次采用InGaN蓝光芯片加YAG(钇铝石榴石)荧光粉的方法制成白光LED。此后，白光LED因其高亮度、节能环保、使用寿命长等优点，逐步替代传统的白炽灯、荧光灯成为一种新型的照明光源。使用白光LED照明可以节约大量的能量，同时减轻汞灯报废后对环境的污染。白光LED的实现方式主要有三种，第一种是三基色芯片组合实现白光，但价格较高，且发光稳定性受单个芯片的影响较大；第二种是蓝光芯片激发黄色荧光粉得到白光，这是当前被广泛采用的方案，但是由于缺少红光部分，因此器件显色系数较低；第三种方案是紫外光激发三基色荧光粉得到白光。由于目前三基色荧光粉主要是由稀土离子作为激活剂的硅酸盐、氮氧化物以及硫化物，这些荧光粉虽然在实际使用中有着较好的发光效果，但是其制备均依赖稀土离子激活基质而发光，且制备温度较高，能耗较大，成本较高；同时以硫化物体系为基质的红光荧光粉对环境也存在一定的污染。因此，寻找一种不含稀土离子激活剂、制备简单、节能环保的三组分白光荧光粉是目前的研究重点。目前，关于三基色白光荧光粉制备方法主要着重于对稀土离子激活的荧光粉的研究，如中国专利申请CN100420728C公布了一种用蓝紫光将稀土三基色发光材料发出的光转换成白光的方法，其主要成分是通过Eu2+激活基质发光的荧光粉；中国专利申请CN104327853B公布了一种三基色荧光粉及其调色制备方法，通过共沉淀的方法制备了通式为m(CaaAbCO3)+n(CaxMyCO3)的三基色荧光粉，其中A和M分别为Eu、Tb、Ce中任意一种。虽然这些荧光粉拥有较好的发光性能，但是因为稀土作为21世纪重要的战略资源，并且稀土离子的配比要求十分严格，制备工艺较为复杂，工艺生产中操作稳定性较差，因此发展不含稀土离子的荧光粉成为较为重要的课题。如中国专利申请CN103937497B公布了一种非稀土离子激活的白光荧光粉，通过在弱还原气氛下的高温固相反应生成一种固溶体发光材料，其主要成分是物质A(Ca2+的碳酸盐、氧化物的一种或两种任意比例的混合物)、Y2O3、物质B(Zn2+的碳酸盐、氧化物的一种或两种任意比例的混合物)。中国专利申请CN103694428B公布了一种三基色嵌段共聚物型白光荧光粉及其制备方法，通过交联与共聚反应制备了局部无规共聚整体嵌段的共聚物。但是这些荧光粉的制备方法相对比较复杂，并不适合大规模推广应用，因此对于一种非稀土的三组分复合白光荧光粉的制备方法提出了更高的要求，其制备应该更为简单，同时发光性能稳定。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种紫外光激发的三组分白光荧光粉，不含稀土离子，能够与紫外发光二极管相匹配，产生白光。本专利技术的另一目的在于提供上述紫外光激发的三组分白光荧光粉的制备方法，制备温度较低，节能环保，工艺简单。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种紫外光激发的三组分白光荧光粉，由蓝色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉按质量百分比(30％-40％)、(25％-40％)、(30％-45％)混合而成；所述蓝色荧光粉为经过硝酸处理后的石墨相氮化碳；所述绿色荧光粉为苯基修饰的氮化碳；所述红色荧光粉为2,7二溴(4-(二苯基氨基苯基)苯基)-9-芴酮。所述的紫外光激发的三组分白光荧光粉，由蓝色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉按质量百分比33.33％、33.33％、33.33％混合而成。所述的紫外光激发的三组分白光荧光粉的制备方法，包括以下步骤：制备经过硝酸处理后的石墨相氮化碳作为蓝色荧光粉；制备苯基修饰的氮化碳作为绿色荧光粉；制备2,7二溴(4-(二苯基氨基苯基)苯基)-9-芴酮作为红色荧光粉；将蓝色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉按质量百分比(30％-40％)、(25％-35％)、(30％-35％)混合，得到紫外光激发的三组分白光荧光粉。所述制备经过硝酸处理后的石墨相氮化碳作为蓝色荧光粉，具体为：以双氰胺作为前驱体，放入马弗炉中于500-550℃煅烧2-4h，得到黄色粉末；将黄色粉末置于硝酸溶液中，在25-80℃下搅拌加热1-6h，得到的白色粉末经离心分离、去离子水洗涤后干燥，得到硝酸处理后的石墨相氮化碳。所述硝酸溶液的浓度为65％，黄色粉末在硝酸溶液中的处理时间为2～3h。所述于500-550℃煅烧2-4h，具体为：以2-5℃/min的速率升温至500-550℃，煅烧2-4h。所述制备苯基修饰的氮化碳作为绿色荧光粉，具体为：以苯代三聚氰胺作为前躯体，放入管式炉中于380-480℃煅烧1-4h，保护气氛为氩气，得到绿色荧光粉。所述于380-480℃煅烧1-4h，具体为：以2-5℃/min的速率升温到380-480℃，煅烧1-4h。所述制备2,7二溴(4-(二苯基氨基苯基)苯基)-9-芴酮，具体为：以2,7-二溴芴酮、4-硼酸三苯胺作为反应底物，醋酸钯作为催化剂，加入到混合溶液中，在室温下反应0.2-1h，用二氯甲烷溶液萃取多次，取有机层溶液加入无水硫酸钠干燥除水，旋蒸除去溶液，得到红色粗产品；利用硅胶色谱柱进行提纯，旋蒸除去溶液，得到纯化后的红色粉末，真空干燥后得到红色荧光粉；所述2,7-二溴芴酮、4-硼酸三苯胺、醋酸钯的摩尔比为1：(1-4)：(0.005-0.02)；所述混合溶液的组成为：每1mmol磷酸钾加入10～15mL去离子水、25～30mL异丙醇；所述2,7-二溴芴酮与磷酸钾的摩尔比为1：(1.8～2.2)。所述的紫外光激发的三组分白光荧光粉的制备方法，所述提纯，具体为：先后依次采用二氯甲烷与正己烷的体积比为1:3,1:2,1:1的混合溶液为洗脱剂进行洗脱。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：(1)本专利技术的紫外光激发的三组分白光荧光粉不含稀土离子，发光性能稳定，能够与紫外发光二极管相匹配，产生白光。(2)本专利技术的紫外光激发的三组分白光荧光粉，发光区间可以通过调整三种颜色荧光粉的比例而调整，热稳定好。(3)本专利技术的紫外光激发的三组分白光荧光粉的制备方法，制备温度较低，节能环保。(4)本专利技术制备蓝、绿色荧光粉的前驱体便宜易得，制备温度远远低于稀土荧光粉的制备温度，耗能低。(5)本专利技术中红色荧光粉的制备简单，产率较高，反应条件成熟，产物BDPAFO对环境影响较小。附图说明图1为本专利技术的实施例1的蓝色荧光粉ACN的激发光谱(1)与365nm紫光激发下的发射光谱(2)。图2为本专利技术的实施例1的绿色荧光粉PhCN的激发光谱(1)与365nm紫光激发下的发射光谱(2)。图3为本专利技术的实施例1的红色荧光粉BDPAFO的激发光谱(1)与365nm紫光激发下的发射光谱(2)。图4为本专利技术的实施例1～4的三组分白光荧光粉365nm紫光激发下的发射光谱。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1(1)制备蓝色荧光粉1)称取10g双氰胺置于干净的陶瓷坩埚中，用铝箔包裹后移至马弗炉中，在空气中520℃煅烧2h，升温速率优选为3℃/min；煅烧结束后自然冷却至室温，得到淡黄色块状固体，用玛瑙研钵研磨收集，得5.2g淡黄色粉末g-C3N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紫外光激发的三组分白光荧光粉，其特征在于，由蓝色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉按质量百分比(30％‑40％)、(25％‑40％)、(30％‑45％)混合而成；所述蓝色荧光粉为经过硝酸处理后的石墨相氮化碳；所述绿色荧光粉为苯基修饰的氮化碳；所述红色荧光粉为2,7二溴(4‑(二苯基氨基苯基)苯基)‑9‑芴酮。

【技术特征摘要】
1.一种紫外光激发的三组分白光荧光粉，其特征在于，由蓝色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉按质量百分比(30％-40％)、(25％-40％)、(30％-45％)混合而成；所述蓝色荧光粉为经过硝酸处理后的石墨相氮化碳；所述绿色荧光粉为苯基修饰的氮化碳；所述红色荧光粉为2,7二溴(4-(二苯基氨基苯基)苯基)-9-芴酮。2.根据权利要求1所述的紫外光激发的三组分白光荧光粉，其特征在于，由蓝色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉按质量百分比33.33％、33.33％、33.33％混合而成。3.权利要求1所述的紫外光激发的三组分白光荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备经过硝酸处理后的石墨相氮化碳作为蓝色荧光粉；制备苯基修饰的氮化碳作为绿色荧光粉；制备2,7二溴(4-(二苯基氨基苯基)苯基)-9-芴酮作为红色荧光粉；将蓝色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉按质量百分比(30％-40％)、(25％-35％)、(30％-35％)混合，得到紫外光激发的三组分白光荧光粉。4.根据权利要求2所述的紫外光激发的三组分白光荧光粉的制备方法，其特征在于，所述制备经过硝酸处理后的石墨相氮化碳作为蓝色荧光粉，具体为：以双氰胺作为前驱体，放入马弗炉中于500-550℃煅烧2-4h，得到黄色粉末；将黄色粉末置于硝酸溶液中，在25-80℃下搅拌加热1-6h，得到的白色粉末经离心分离、去离子水洗涤后干燥，得到硝酸处理后的石墨相氮化碳。5.根据权利要求4所述的紫外光激发的三组分白光荧光粉的制备方法，其特征在于，所述硝酸溶液的浓度为65％，黄色粉末在硝酸溶液中的处理时间为2～3h。6.根据权利要求4所述的紫外光激发的三组分白光...

【专利技术属性】
技术研发人员：方晓明，陈天翔，张正国，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44