一种高热稳定性红色荧光材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高热稳定性红色荧光材料及其制备方法，该红色荧光材料的化学式为Li3Eu(PO4)2，制备方法是：按照Li3Eu(PO4)2中各元素的化学计量比，分别称取含锂离子的化合物、含铕离子的化合物以及含磷酸根离子的化合物，并将原料混合；将原料混合物置于500～550℃条件下加热1～3h，使原料分解；将预加热后所得混合物研磨，然后在850～950℃条件下加热2～4h，自然冷却至室温，即得。本发明专利技术制得的红色荧光材料无浓度猝灭效应，在近紫外(395nm附近)激发下，其内部量子效率高达98～99％；相比于其它红色荧光材料，在环境温度为120～150℃时，有着85～90％的稳定发射；纯度高，烧结温度低，有效提高了产量和降低了生产成本，适合工业生产。

【技术实现步骤摘要】
一种高热稳定性红色荧光材料及其制备方法
本专利技术涉及发光材料制备
，具体涉及一种高热稳定性红色荧光材料及其制备方法。
技术介绍
近年来，作为替代传统荧光灯的下一代光源，荧光粉转换白光发光二极管(pc-LEDs)受到越来越多的关注。目前，商用的pc-LEDs是通过将发蓝光的InGaN半导体芯片与发黄光的荧光粉Y3Al5O12:Ce3+组合而成的。但是由于缺少红光成分，这种组合存在显色指数低的缺点。另一种产生白光的方法是将近紫外光LED芯片与三色(红、绿、蓝)荧光粉相结合。因此，找到合适的红色荧光粉是获得高质量白光的关键。目前，用于高性能pc-LEDs的红色荧光粉主要有CaS:Eu2+、Y2O2S:Eu3+和SrY2S4:Eu2+。但这些硫化物基的荧光粉所含元素具有毒性，容易产生有毒气体，对人体有害。而且这些材料在紫外光的激发下，寿命很短且高温合成条件苛刻，制备困难。因此，研制出化学稳定性和热稳定性好、量子效率高的红色荧光粉显得十分迫切。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高热稳定性红色荧光材料，具有热稳定好、量子效率高、化学性质稳定、发光强度高、色纯度好等特点。本专利技术的另一目的是提供上述高热稳定性红色荧光材料的制备方法，操作简单，合成温度低，成本低。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种高热稳定性红色荧光材料，其化学式为Li3Eu(PO4)2。该材料无浓度猝灭效应，在近紫外(395nm附近)激发下，其内部量子效率高达98～99％；相比于其它红色荧光材料，当环境温度为120～150℃时，有着85～90％的稳定发射。本专利技术还提供上述高热稳定性红色荧光材料的制备方法，包括以下步骤：(1)配料：按照Li3Eu(PO4)2中各元素的化学计量比，分别称取含锂离子的化合物、含铕离子的化合物以及含磷酸根离子的化合物，并将原料混合；(2)预加热：将步骤(1)得到的原料混合物置于500～550℃条件下加热1～3h，使原料分解；(3)加热：将步骤(2)预加热后所得混合物研磨，然后在850～950℃条件下加热2～4h，自然冷却至室温，即得到高热稳定性红色荧光材料。优选的，步骤(3)中，升温速率为4～6℃/min。优选的，步骤(1)中，所述含锂离子的化合物为碳酸锂Li2CO3，所述含铕离子的化合物为氧化铕Eu2O3，所述含磷酸根离子的化合物为磷酸氢二铵(NH4)2HPO4。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术制备的红色荧光材料，在其晶格中，Eu3+离子被PO43-多面体分开，间隔较大(最小距离约为)，可以不发生相互作用(交互作用或电多极作用要求在内)，所有的Eu3+均可以发光，无浓度猝灭效应(荧光寿命在高掺杂浓度时也不降低)，发光强度高，内部量子效率高，光光转换效率几乎无损失，可达98-99％。2、本专利技术制备的红色荧光材料，晶格对称性低，无反演对称中心，Eu3+在该体系中，395nm附近激发下，以发射615nm附近红光为主，色纯度好。3、本专利技术制备得到的红色荧光材料，热稳定性好，在150度测试温度下，可保持85％以上的室温发光强度，具有较高的实际应用价值。4、本专利技术提供的方法在制备红色荧光材料的过程中，选用高纯的原料粉体，并严格控制加热过程中杂质的引入，制备出的粉体具有很高的纯度，烧结温度低，成本便宜，产量和产率高，高温加热时间可在较大的范围内变动且对粉体没有明显的影响，可控制实验周期，有效提高产量和降低生产成本，适合工业生产。附图说明图1为本专利技术实施例1至3制得的荧光材料的相对发光强度随温度变化曲线图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。以下实施例中所述的原料均为市售产品，纯度为99.99％及以上。实施例1按照Li3Eu(PO4)2中各元素的化学计量比，分别称取固体原料Li2CO3，Eu2O3，(NH4)2HPO4，并将原料混合；将原料混合物置于500℃条件下加热3h，使原料分解；将预加热后所得混合物研磨，然后在950℃条件下加热3h，升温速率为5℃/min，自然冷却至室温，即得到高热稳定性红色荧光材料。将本实施例制得的红色荧光材料置于荧光光谱仪中进行检测，结果显示，在近紫外(395nm附近)激发下，其内部量子效率高达98％，当环境温度为150℃时，有着85％的稳定发射(如图1所示)。实施例2按照Li3Eu(PO4)2中各元素的化学计量比，分别称取固体原料Li2CO3，Eu2O3，(NH4)2HPO4，并将原料混合；将原料混合物置于550℃条件下加热2h，使原料分解；将预加热后所得混合物研磨，然后在900℃条件下加热2h，升温速率为5℃/min，自然冷却至室温，即得到高热稳定性红色荧光材料。将本实施例制得的红色荧光材料置于荧光光谱仪中进行检测，结果显示，在近紫外(395nm附近)激发下，其内部量子效率高达99％，当环境温度为140℃时，有着87％的稳定发射(如图1所示)。实施例3按照Li3Eu(PO4)2中各元素的化学计量比，分别称取固体原料Li2CO3，Eu2O3，(NH4)2HPO4，并将原料混合；将原料混合物置于530℃条件下加热1h，使原料分解；将预加热后所得混合物研磨，然后在850℃条件下加热4h，升温速率为5℃/min，自然冷却至室温，即得到高热稳定性红色荧光材料。将本实施例制得的红色荧光材料置于荧光光谱仪中进行检测，结果显示，在近紫外激发下(395nm附近)，其内部量子效率高达98.5％，当环境温度为120℃时，有着90％的稳定发射(如图1所示)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高热稳定性红色荧光材料，其特征在于，其化学式为Li3Eu(PO4)2。

【技术特征摘要】
1.一种高热稳定性红色荧光材料，其特征在于，其化学式为Li3Eu(PO4)2。2.根据权利要求1所述的高热稳定性红色荧光材料，其特征在于，在近紫外激发下，所述红色荧光材料的内部量子效率达98～99％。3.根据权利要求1所述的高热稳定性红色荧光材料，其特征在于，当环境温度为120～150℃时，所述红色荧光材料有85～90％的稳定发射。4.一种权利要求1至3任一项所述的高热稳定性红色荧光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配料：按照Li3Eu(PO4)2中各元素的化学计量比，分别称取含锂离子的化合物、含铕离子的化合物以及含磷酸根离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，甄方正，杨增汪，王骋，周天元，陈浩，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32