一种球形铽掺杂钨酸盐绿色荧光粉及其制备方法，所述荧光粉为球形晶体，其粒度分布为１－５μｍ，中心粒径Ｄ５０为３－４μｍ，其化学分子式为：Ｔｂ↓［ｘ］Ｒ↓［１－ｘ］ＷＯ↓［４］，其中Ｒ为Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ中的一种，ｘ＝０．０１－０．２。采用本发明专利技术所获得Ｔｂ↑［３＋］掺杂碱土钨酸盐绿色荧光粉为微米晶，其粒子形态规则，大小分布均匀，荧光粉光性能好，而且物理化学性能稳定，在紫外光、Ｘ射线和高能粒子激发下，可以实现波长在５４５ｎｍ的可见光发射，不仅实现了高的能量转换，而且发射波长有利于照明及显色，同时位于ＣＣＤ的敏感响应波段，在照明、等离子平板显示屏等领域有广泛的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种球形铽掺杂钨酸盐绿色荧光粉及其制备方法。
技术介绍
在各类显示材料应用中，尤其是灯用三基色荧光粉中，绿色荧光粉是关键。它对灯的光 效和光通维持率起主要作用。目前国内外生产和研究的绿色荧光粉主要分为三大体系磷酸 盐系荧光粉、硼酸盐系荧光粉和铝酸盐系荧光粉。其中磷酸盐绿色荧光粉具有光效高、合成 温度低、粒度适中等优点，但热稳定性差；硼酸盐绿色荧光粉具有效率高、烧结温度低、合 成简便等优点，但烧结温度范围很窄，易结块；铝酸盐绿色荧光粉由于耐高温性能好、稳定 性高等优点，但采用高温固相合成，耗能高，Ce、 Tb稀土共掺导致产品成本高。因此研究人 员正在努力开发灯用新绿色荧光粉。在目前的照明中，稀土节能灯是一种很有前途的器件， 该节能灯采用汞蒸气放电。汞蒸气气体放电，其发射波长主要在254nm的紫外区，在照明和 显示领域，需要采用上述放电产生的紫外光子激发发光材料并发射出可见光子。传统的商品化(Ce,Tb，La)P04稀土磷酸盐荧光粉通常采用高温固相合成法制备。1991年 N. Hashimoto 研究了采用助熔剂在1100—1300。C还原气氛下制备 (Ce，Tb，La)P04稀土磷酸盐的荧光粉。但用固相法制备的荧光粉必须经过球磨工艺，造成荧光 粉粒子形态不规则，大小分布不均匀，使荧光粉性能劣化。此外，用固相反应制备Ce、 Tb 共掺绿色荧光粉的工艺的反应温度高，能耗大，以及还原气氛和Ce、 Tb共掺导致成本高。
技术实现思路
为克服上述不足，本专利技术提供一种球形铽掺杂钨酸盐绿色荧光粉及其制备方法。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是所述荧光粉为球形晶体，其粒度分布为l一5nm，中心粒径D50为3—4pm，其化学分子式为RL2"Tb,Na)2xW04其中，R为Ca、 Sr、Ba中的一种，x=0.01—0.2。制备球形铽掺杂鸨酸盐绿色荧光粉的步骤如下a) 将氧化铽与硝酸反应，配制硝酸铽溶液，氧化铽与硝酸的摩尔比为1:12;b) 按照一定配比称量碱土金属硝酸盐和柠檬酸，其中R2+:C6H807.H20=2:1 Tb3+:C6H8(VH20=1:1，溶解在去离子水中；然后加入硝酸铽溶液，形成混合溶液3A，其中硝酸铽与碱土金属硝酸盐的摩尔比为0.01—0.25;c) 按照R2+/ WO^摩尔比为0.8—0.99，称量钨酸钠，加入去离子水溶解形成钨酸钠 溶液B;d) 溶液A在不断搅拌下滴加溶液B，使溶液A充分与溶液B反应，再用NaOH溶液 调节pH二9，得到混合溶液C;e) 把溶液C装入聚四氟乙烯水热反应釜，水热反应的条件是在180°C恒温12小时， 然后经过离心、超声洗涤三次，在80。C下干燥4小时，得到球形铽掺杂钨酸盐绿色荧光粉。本专利技术制备的绿色荧光粉，其反应条件如反应温度、络合剂、水热时间、pH值等决定了 荧光粉颗粒大小与形态。柠檬酸作为络合剂和晶核剂。在低温下与Tb3、 f+能形成络合物，而相对高的温度下柠 檬酸可作为晶核剂。柠檬酸的加入量为柠檬酸/112+摩尔比为0.2—0.5。 反应得到的透明 Tb"R 柠檬酸/钩酸盐的溶液保证了 11)3+/^+/钩酸盐在分子级水平混合均匀。将混合溶液在 180。C恒温12小时。在水热过程中，iV+掺杂碱土钨酸盐纳米粒子聚集成球形颗粒。本专利技术的有益效果是采用本专利技术的方法所获得T^+掺杂碱土钨酸盐绿色荧光粉为微米 晶，其颗粒大小为l一5pm，粒子形态规则，大小分布均匀，荧光粉光性能好，制备工艺简单， 成本低廉，节约能源，环保等优点，便于推广使用。该类材料的物理化学性能稳定，在紫外 光照射下不易产生辐射损伤。更为重要的是，在紫外光、X射线和高能粒子激发下，通过钩 酸根参与光吸收和发射的能量传递过程，可以实现波长在545nra的可见光发射，不仅实现了 高的能量转换，而且发射波长有利于照明及显色，同时位于CCD的敏感响应波段，在照明、 等离子平板显示屏等领域有广泛的应用前景。为了进一步说明铽掺杂碱土钨酸盐绿色荧光粉的相的纯度、形貌以及发光强度，以下本 专利技术附图表详细说明。表一，荧光粉中铽的加量对绿色荧光粉的相对亮度影响。荧光粉的相对亮度是指荧光粉试样与标准样品在254nm (三基色荧光粉的紫外激发波长)紫外激发下的亮度比值，即荧光粉的相对亮度Br^^tg，^，^，，" 100%标准样品的发光亮度下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。 附图说明图1为iV+掺杂碱土钨酸盐球形微米晶180 'C水热12小时XRD衍射图样； 图2为实施例1所得到TV+掺杂的CaW04荧光粉的扫描电子显微镜照片； 图3为实施例8所得到TV+惨杂的SrW04荧光粉的扫描电子显微镜照片； 图4为实施例15所得到Tl^+掺杂的BaW04荧光粉的扫描电子显微镜照片；图5为实施例1所得到iV+掺杂的CaW04荧光粉与商用绿粉的发射谱。图中(a)为Tb:CaW04， (b)为Tb:SrW04， (c)为Tb:BaW04。具体实施例方式实施例1:釆用水热法合成Tb"掺杂的CaW04荧光粉。称取1.1215gTb407溶解在热的65%浓硝酸1.3ml中，然后稀释至50ml，形成0.12mol/l硝酸铽溶液。另称取52.54g拧檬酸和8.974g硝酸鈣加入240ml去离子水溶解，再把上述得到硝酸铽溶液加入并不断搅拌30分钟。称量16.492gNa2W(V2H20溶解到去离子水中并不断搅拌。然后将钩酸钠溶液滴加到上述混合溶液中，并不断搅拌60分钟，使稀土离子和钡离子充分与钨酸根离子发生反应。再把沉淀和溶液一起转入水热反应釜中，在180 °C水热12小时后冷却至室温，再用酒精和去离子水洗漆三次，离心得到白色沉淀在80°C干燥4小时，得到12at.% Tb: CaW04白钩矿13.5g球形微米晶，粒径1一5微米。用荧光光谱仪测样品的发光，在球形微米晶中用254nm激发在545nm有强发射峰。实施例2_7是将实施例1中的11)407和浓硝酸以及四水硝酸鈣的加量改为表一中的数据，其余同实施例l。实施例l一7与标准样品的对比测试结果列于表一。<table>table see original document page 5</column></row><table>由表一可知，当铽的加量小于0.12原子比时，随荧光粉的相对亮度Tb掺杂浓度增加而增强，而当铽的加量超过0.12原子比时，随荧光粉的相对亮度Tb掺杂浓度增加而减弱。实施例8_14是将施施例1中的Tb407和浓硝酸以及二水硝酸锶量改为表二中的数据，其余同实施例l。序号化学组成配比相对亮度 Br(%)Tb407 (g)浓硝酸(ml)硝酸锶(g)实施例8Sr0.76(Tb，Na)0.24WO41.12151.39.411102实施例9Sr098(Tb,Na)0.02WO40.0930.112.13534.5实施例10Sr09(Tb,Na)01WO40.4670.511.14569.7实施例11Sr08(Tb,Na)02WO40.9351.19.卯695.1实施例12Sr0.72(Tb，Na)0.28WO41.30851.58.91694.1实施例13Sr0.64(Tb,Na)0.36WO41.682本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种球形铽掺杂钨酸盐绿色荧光粉，其特征在于：所述荧光粉为球形晶体，其粒度分布为１－５μｍ，中心粒径Ｄ５０为３－４μｍ，其化学分子式为： Ｒ↓［１－２ｘ］（Ｔｂ，Ｎａ）↓［２ｘ］ＷＯ↓［４］ 其中，Ｒ为Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ中的一种，ｘ ＝０．０１－０．２。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖金生，温和瑞，游维雄，邱报，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]
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