铈掺杂七铝酸十二钙蓝光发射荧光粉及其制备方法技术

技术编号:3978280 阅读:204 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于发光材料技术领域,具体涉及近紫外光激发的铈掺杂七铝酸十二钙蓝光发射荧光粉及其制备方法。本发明专利技术采用固态烧结法制备铈掺杂七铝酸十二钙,将高纯CeO2、Al2O3和CaCO3原料按比例混合均匀后,烧结得到铈掺杂七铝酸十二钙荧光粉。该荧光粉在350nm近紫外光激发下发射蓝光,主发射波长位于450nm,蓝光发射效率高,结果表明铈掺杂七铝酸十二钙粉体可以应用于白光LED用或显示用蓝色荧光粉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发光材料
,具体涉及近紫外光激发的铈掺杂七铝酸十二钙蓝光发射荧光粉。
技术介绍
稀土蓝色发光材料可广泛用于显示器、照明、涂料、发出蓝色荧光的防伪标识等很 多领域。大多数蓝色荧光材料都采用二价铕离子做激活剂,但是铕的价格较高,无疑使成本 升高,从而在一定程度上限制了其大批量的生产和使用。
技术实现思路
本专利技术目的是制备一种基于近紫外光激发的蓝光荧光粉,该荧光粉在近紫外光激 发下发出宽带蓝光,可与近紫外光激发的红光、绿色荧光粉制备白光LED,可克服蓝光转换 的白光LED显色指数低的缺陷。在可见光范围内,三价铈离子有5d — 4f跃迁宽带蓝光发射带。通过改变铈掺杂 浓度,可得到不同亮度的蓝光发射。本专利技术采用宽带隙氧化物七铝酸十二钙作为掺杂的基质材料。由于其具有良好的 化学稳定性及温度稳定性,且其禁带宽度达5. 9eV,有利于稀土离子的有效发光,很适合做 发光材料。本专利技术采用固态烧结法制备铈(Ce3+)掺杂七铝酸十二钙(12Ca0 · 7A1203)蓝光发 射荧光粉。本专利技术制备方法的具体步骤如下(1).按摩尔比 nCa nA1 nCe = (12-χ) 14 χ (0. 001 ≤χ ≤ 0. 020)称量高 纯CaC03、A1203、CeO2原料,置于研钵中,用乙醇做溶剂研磨,研磨使原料充分混合后烘干;(2).将烘干后的原料在800_900°C预烧1_3小时,再研磨1_2小时;(3).将混合充分的原料在空气气氛下1200_1350°C煅烧8_10小时;(4).研磨后,在还原气氛下1000-1100°C还原2-6小时,获得近紫外光激发的蓝光 发射铈掺杂七铝酸十二钙荧光粉(12Ca0 · 7Al203:Ce)。本专利技术的有益效果是1.本专利技术采用传统固态烧结方法,制备工艺简单,可大规模生产,有较好的市场应 用前景。2.本专利技术制备的铈掺杂七铝酸十二钙粉体的激发范围主要集中在320-380nm,中 心激发波长为350nm适合做近紫外光激发的LED用蓝光发射荧光粉。3.本专利技术制备铈掺杂七铝酸十二钙粉体所需的原料价格便宜,自然界中储量丰 富,不造成环境污染。附图说明图 1 为 12Ca0 · 7Al203:Ce 0. 5% mol XRD 图。图2为12Ca0 · 7Al203:Ce 0. 5% mol激发谱和发射谱。从图中可以看出该荧光粉的有效激发范围为310-380nm、最佳激发波长为350nm,发射光谱范围390nm和490nm。具体实施例方式按照
技术实现思路
中所给出的步骤制得多种掺杂浓度的铈掺杂七铝酸十二钙荧光粉。实例1(1).称量 2. 59846g CaCO3 (99. 99 % )、1.54409g Al2O3 (99. 99 % )禾口 0. 02234gCe02(99. 99% ),置于研钵中,用乙醇做溶剂研磨,研磨使原料充分混合后烘干;(2).将烘干后的原料在850°C预烧2小时,再研磨1小时;(3).将混合充分的原料在空气气氛下1350°C煅烧8小时;(4).研磨后,在还原气氛下1100°C还原2小时,获得近紫外光激发的蓝光发射铈 掺杂七铝酸十二钙荧光粉(12Ca0 · 7Al203:Ce)。实例2(1).称量 4.8043g CaCO3 (99. 99 % )、2.8549g Al2O3 (99. 99 % )和 0. 0826g CeO2 (99. 99% ),置于研钵中,用乙醇做溶剂研磨,研磨使原料充分混合后烘干;(2).将烘干后的原料在870°C预烧1. 5小时,再研磨2小时;(3).将混合充分的原料在空气气氛下1350°C煅烧10小时;(4).研磨后,在还原气氛下1000°C还原6小时,获得近紫外光激发的蓝光发射铈 掺杂七铝酸十二钙荧光粉(12Ca0 · 7Al203:Ce)。实例3(1).称量 5. 19692g CaCO3 (99. 99 % )、3· 08818g Al2O3 (99. 99 % )和 0. 1352g CeO2 (99. 99% ),置于研钵中,用乙醇做溶剂研磨,研磨使原料充分混合后烘干;(2).将烘干后的原料在800°C预烧3小时,再研磨2小时;(3).将混合充分的原料在空气气氛下1300°C煅烧10小时;(4).研磨后,在还原气氛下1100°C还原4小时,获得近紫外光激发的蓝光发射铈 掺杂七铝酸十二钙荧光粉(12Ca0 · 7Al203:Ce)。权利要求近紫外光激发的铈掺杂七铝酸十二钙蓝光发射荧光粉,其特征在于该材料的化学式是Ca12-xAl14O33:Cex,0.005≤x≤0.015。2.根据权利要求1所述的近紫外光激发铈掺杂七铝酸十二钙蓝光发射荧光粉的制备 方法,其特征在于采用固态烧结法,具体步骤如下(1).按摩尔比nCa nA1 nCe = (12_x) 14 x(0. 001 彡 x 彡 0. 020)称量高纯 CaC03、Al203、Ce02原料,置于研钵中,用乙醇做溶剂研磨,研磨使原料充分混合后烘干;(2).将烘干后的原料在800-900°C预烧1-3小时,再研磨1-2小时;(3).将混合充分的原料在空气气氛下1200-1350°C煅烧8-10小时;(4).研磨后,在还原气氛下1000-1100°C还原2-6小时,获得近紫外光激发的蓝光发射 铈掺杂七铝酸十二钙荧光粉(12Ca0 7Al203:Ce)。全文摘要本专利技术属于发光材料
,具体涉及近紫外光激发的。本专利技术采用固态烧结法制备铈掺杂七铝酸十二钙,将高纯CeO2、Al2O3和CaCO3原料按比例混合均匀后,烧结得到铈掺杂七铝酸十二钙荧光粉。该荧光粉在350nm近紫外光激发下发射蓝光,主发射波长位于450nm,蓝光发射效率高,结果表明铈掺杂七铝酸十二钙粉体可以应用于白光LED用或显示用蓝色荧光粉。文档编号C09K11/64GK101824318SQ20101015623公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日专利技术者刘玉学, 刘益春, 刘秀玲, 夏彬, 徐长山, 祝汉成, 钟殿强 申请人:东北师范大学本文档来自技高网
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【技术保护点】
近紫外光激发的铈掺杂七铝酸十二钙蓝光发射荧光粉,其特征在于:该材料的化学式是Ca↓[12-x]Al↓[14]O↓[33]:Ce↓[x],0.005≤x≤0.015。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘玉学刘秀玲祝汉成徐长山刘益春钟殿强夏彬
申请(专利权)人:东北师范大学
类型:发明
国别省市:82[中国|长春]

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