一种硅酸钙钠铕荧光粉及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于荧光材料领域，具体涉及一种硅酸盐荧光粉及其制备方法与应用。本发明专利技术的硅酸盐荧光粉，其化学通式为Na4Ca

【技术实现步骤摘要】
一种硅酸钙钠铕荧光粉及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及材料制备领域，具体涉及一种硅酸钙钠铕荧光粉及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]荧光粉在照明、显像及农业等方面具有广泛的用途，目前荧光粉的主要制备方法有高温固相法、水热合成法及化学沉淀法等，不同的合成制备方法各有利弊，如高温固相法具有方法简单和成本低的优点，但同时也具有能耗高、结晶性差及粒径均匀度差等不足之处，水热合成法具有方法简单、结晶度好及粒径小等优点，也具有反应体系高压、反应过程不易控制及设备要求高等劣势；因此低成本、绿色环保且易操作的合成制备成为了荧光粉的主要研究方向之一。
[0003]红色荧光粉种类众多，根据应用领域不同，各种红色荧光粉的激发位置及发射位置不同，荧光粉基质多以磷酸根、硼酸根及铝酸根等为主，由于基质不同，产品的性质(包括晶型、熔点及分解温度等)不同；发光中心多以Eu
3+
、Mn
2+
及Ce
3+
等离子为主，由于发光中心不同，产品的激发位置及发射位置也不同；选择合适的基质及发光中心，对不同应用领域的红色荧光粉的制备具有重要的指导意义。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种硅酸钙钠铕荧光粉及其制备方法与应用，能够有效解决现有技术中存在的能耗高、不易操作，所制备的荧光粉发光性能差等问题；对农作物的生长具有高效的增产作用。
[0005]为了实现上述目的或者其他目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的。
[0006]一种硅酸钙钠铕荧光粉，所述硅酸钙钠铕荧光粉的化学通式为Na4Ca
(1
‑
1.5x)
Eu
x
Si3O9，其中，0.05≤x≤0.6。
[0007]硅酸钙钠铕荧光粉的粒径为700～1200nm。
[0008]本专利技术还提供了一种制备上述硅酸钙钠铕荧光粉的方法，包括以下步骤：
[0009](1)化学通式Na4Ca
(1
‑
1.5x)
Eu
x
Si3O9，其中，0.05≤x≤0.6，按照化学通式中Na、Ca、Si、Eu的化学计量比，称取含有钠离子的化合物、含有钙离子的化合物、含有硅酸根离子的化合物、含有铕离子的化合物，置于球磨罐中，加入磨球进行球磨；
[0010](2)球磨结束后分离获得中间体，对中间体进行干燥、煅烧获得硅酸钙钠铕荧光粉。
[0011]进一步地，步骤(1)中含有钠离子的化合物选自碳酸钠及氢氧化钠中的一种；含有钙离子的化合物选自硝酸钙及氢氧化钙中的一种；含有硅酸根离子的化合物选自二氧化硅；含有铕离子的化合物选自氢氧化铕及硝酸铕中的一种。
[0012]进一步地，步骤(1)中球磨时的球料比为4～6:1。
[0013]进一步地，步骤(1)中球磨时间为5～7h。
[0014]进一步地，步骤(1)中球磨速度为240～280转/min。
[0015]进一步地，步骤(2)中干燥温度为90～110℃，干燥时间为6～8h。
[0016]进一步地，步骤(2)中煅烧时，在空气氛围中，煅烧温度为800～1050℃，时间为6～8h。
[0017]本专利技术另一方面还提供了上述所述硅酸钙钠铕荧光粉在转光农膜领域或荧光灯领域中的应用。
[0018]有益技术效果：本专利技术所制备的硅酸钙钠铕荧光粉粒径分布均匀、尺寸介于700～800nm，可用于农膜领域，发光性能好且稳定。将硅酸钙钠铕荧光粉掺入到农膜中，使农膜具有良好的红光转光效果，提高了植物的产量。本专利技术的制备方法绿色环保、工艺能耗低，降低生产成本，利于产品工业化生产。
附图说明
[0019]图1为实施例1制备的荧光粉的SEM图；
[0020]图2为实施例1、实施例2制备的荧光粉的激发光谱；
[0021]图3为实施例1～实施例6所制备的荧光粉的发射光谱；
[0022]图4为应用例中农膜在老化前及老化后的发射光谱。
具体实施方式
[0023]以下通过特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0024]需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本专利技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本专利技术的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
[0025]当实施例给出数值范围时，应理解，除非本专利技术另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本专利技术中使用的所有技术和科学术语与本
的技术人员对现有技术的掌握及本专利技术的记载，还可以使用与本专利技术实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本专利技术。
[0026]实施例1
[0027]Na4Ca
0.85
Eu
0.1
Si3O9的制备
[0028]以0.85mol碳酸钙、2mol碳酸钠、3mol二氧化硅及0.05mol氧化铕为原料，置于球磨罐中，按照球料比为4:1放入磨球，设定球磨时间为5h，球磨速度为240转/min，球磨结束后使用筛网进行球料分离得到中间体，中间体经90℃干燥8h后于空气氛围中煅烧反应6h，反应温度为800℃，反应结束后得到产品Na4Ca
0.85
Eu
0.1
Si3O9荧光粉。
[0029]实施例2
[0030]Na4Ca
0.7
Eu
0.2
Si3O9的制备
[0031]以氢氧化钙、碳酸钠、二氧化硅及氧化铕为原料，根据化学式表达的摩尔量称取原料置于球磨罐中，按照球料比为4:1放入磨球，设定球磨时间为6h，球磨速度为240转/min，球磨结束后使用筛网进行球料分离得到中间体，中间体经100℃干燥7h后于空气氛围中煅烧6h，反应温度为800℃，反应结束后得到产品Na4Ca
0.7
Eu
0.2
Si3O9荧光粉。
[0032]实施例3
[0033]Na4Ca
0.55
Eu
0.3
Si3O9的制备
[0034]以硝酸钙、硝酸钠、二氧化硅及硝酸铕为原料，根据化学式表达的摩尔量称取原料置于球磨罐中，按照球料比为5:1放入磨球，设定球磨时间为7h，球磨速度为280转/min，球磨结束后使用筛网进行球料分离得到中间体，中间体经110℃干燥6h后于空气氛围中煅烧反应8h，反应温度为900℃，反应结束后得到产品Na4Ca
0.55
Eu
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅酸钙钠铕荧光粉，其特征在于，其化学通式为Na4Ca
(1
‑
1.5x)
Eu
x
Si3O9，其中，0.05≤x≤0.6。2.根据权利要求1所述的硅酸钙钠铕荧光粉，其特征在于，所述硅酸钙钠铕荧光粉的粒径为700～800nm。3.一种如权利要求1或2所述酸钙钠铕荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)化学通式Na4Ca
(1
‑
1.5x)
Eu
x
Si3O9，其中，0.05≤x≤0.6，按照化学通式中Na、Ca、Si、Eu的化学计量比，称取含有钠离子的化合物、含有钙离子的化合物、含有硅酸根离子的化合物、含有铕离子的化合物，置于球磨罐中，加入磨球进行球磨；(2)球磨结束后分离获得中间体，对中间体进行干燥、研磨及煅烧处理获得硅酸钙钠铕荧光粉。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋绪川，刘沐，靳连文，梁勇，刘珊珊，游淇，刘威，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：