本发明专利技术涉及一种发靛蓝色光的稀土掺杂七铝酸十二钙蓄光型发光粉的制备方法，属于发光材料技术领域；其工艺步骤为：按照化学通式Ｃａ１２－ｘ－ｙＡｌ１４Ｏ３３：Ｅｕｘ，Ｒｅｙ（Ｒｅ＝Ｄｙ，Ｎｄ，Ｌａ）（ｘ＝０．０６～０．９６，ｙ＝０．０６～１．２０）的摩尔比配制成含有Ｃａ２＋、Ａｌ３＋、Ｅｕ３＋、Ｒｅ３＋（Ｒｅ＝Ｄｙ，Ｎｄ，Ｌａ）的混合金属硝酸盐溶液；依次加入助熔剂和燃料后，再加入适量去离子水，不断搅拌，使其完全溶解，得到透明溶液；然后滴加稀硝酸溶液直至透明溶液的ｐＨ在５～７之间为止，得到反应液；在空气气氛下，将所述反应液于５００～７５０℃保温５～１０分钟进行燃烧合成反应，冷却至室温，研磨后即可获得本发明专利技术蓄光型发光粉。本发明专利技术合成温度低，产量高，易于实现批量制备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发光材料
，涉及一种稀土元素掺杂的七铝酸十二钙 (Ca12Al14033:Eu， Re)蓄光型发光粉的制备方法，具体地说涉及一种制备工艺简单、合成温度 低、发靛蓝色光的Ca12Al14033:Eu， Re (Re = Dy， Nd， La)蓄光型发光粉的燃烧合成制备方法。
技术介绍
蓄光型发光材料是指材料吸收了激发光能并储存起来，激发光停止照射该材料 后，再把储存的能量以光的形式慢慢释放出来，且发光可持续一段时间的发光材料。其应用 领域非常广泛，广泛应用于建筑装饰、交通运输、消防安全、工艺品等领域，具有巨大的市场 价值和社会效益。以铝酸盐为基质的蓄光型发光材料具有发光色彩丰富、化学稳定性好、不 添加放射性元素的特点，受到了人们的高度重视。目前，铝酸盐为基质的比较成熟的蓄光 型发光材料有发蓝紫光的CaAl204:Eu， Nd，发蓝绿光的Sr4Al14025:Eu， Dy以及发黄绿光的 SrAl204:Eu， Dy。 另外，研发铝酸盐为基质的其它蓄光型发光材料一直倍受关注。Zhang等人于 2003年采用高温固相反应法合成了发靛蓝色光的Ca^AlM(^:Eu，Nd，该方法以CaC03、Al203、 Eu203和Nd203为原料，把固体粉末原料分散在水中球磨4小时后，放在烘箱中干燥几小时得 到干粉，然后采用氮气(97%，体积比)与氢气(3%，体积比)的混合气作为弱还原性气体， 把所得干粉在120(TC煅烧3小时，所合成的Ca12Al14033:Eu， Nd粉余辉时间为50秒。但是， 高温固相反应法存在既耗能又费时、需要使用氢气因而存在一定的危险性等缺点。 专利技术目的和内容 针对高温固相反应法制备Ca12Al14033:Eu， Nd存在的缺点，即固体粉末原料球磨混 匀、烧结温度偏高、需要氮气与氢气的混合气作为弱还原气体导致该方法既耗能又费时、 而且存在一定的危险性等问题，本专利技术的目的在于提供一种发靛蓝色光的CaJlMO^Eu， Re (Re = Dy， Nd， La)蓄光型发光粉的快速、显著节能、操作简单的制备方法，即采用燃烧合 成法制备Ca12Al14033:Eu， Re (Re = Dy， Nd， La)蓄光型发光粉的方法。 本专利技术使用的原料全部配成溶液，非常容易混合均匀；合成温度低；采用空气气 氛，因此无危险、方便快捷、节能显著，操作简单，并且产量高，易于实现批量生产。 本专利技术的目的可以由以下技术方案实现。 本专利技术发靛蓝色光的Ca12Al14033:Eu， Re (Re = Dy， Nd， La)蓄光型发光粉的制备方 法采用如下工艺步骤 (1)按照化学通式Ca12—x—yAl14033:Eux，Rey(Re = Dy，Nd，La) (x = 0. 06 0. 96， y = 0. 06 1. 20)的摩尔比，配制成含有Ca2+、Al3+、Eu3+、Re3+(Re = Dy，Nd，La)的混合金属硝酸 盐溶液。 (2)向所述混合金属硝酸盐溶液中，依次加入助熔剂和燃料，再加入去离子水，不 断搅拌，使加入的助熔剂和燃料完全溶解，得到透明溶液。3 (3)强力搅拌下，向所述透明溶液中滴加稀硝酸溶液，直至透明溶液的pH在5 7 之间为止，得到反应液。 (4)在空气气氛下，将所述反应液于500 75(TC下保温5 10分钟进行燃烧合 成反应，冷却至室温得到疏松、泡沫状产物，研磨后即可获得本专利技术蓄光型发光粉。 其中，所述的混合金属硝酸盐溶液为硝酸钙溶液、硝酸铝溶液、硝酸铕溶液、硝酸 镝溶液(或硝酸钕溶液、或硝酸镧溶液)的混合溶液。所述助熔剂为硼酸或硼砂，控制加入 硼酸或硼砂后B与A1的摩尔比为5 15%之间；所述燃料为尿素或碳酰肼，其用量(摩 尔数)为混合金属硝酸盐总摩尔数的4 12倍。 本专利技术中，助熔剂(硼酸或硼砂)的作用在酸性溶液中加热变成B203， B203通过 促进七铝酸十二钙晶相的形成，降低合成温度。同时，可促进稀土元素进入七铝酸十二钙晶 格以形成发光中心和陷阱中心。在空气气氛下，金属硝酸盐与尿素或碳酰肼之间进行氧化 还原反应，产生一些具有还原性的气体使三价铕还原为二价铕，使本专利技术不需要其它还原 性气体。具体来说 将一定量的Ca(N03)2 4H20， Al (N03)3 9H20分别用去离子水溶解配制成一定浓度 的溶液。将Eu203、Dy203、Nd203和La203分别用稀硝酸溶液溶解并配制成一定浓度的Eu (N03) 3、 Dy (N03)3、Nd(N03)3和La(N03)3溶液。按照化学通式Ca12—x—yAl14033:Eux，Rey(Re = Dy，Nd，La) (x = 0. 06 0. 96， y = 0. 06 1. 20)的摩尔比配制成含有Ca2+、 Al3+、 Eu3+、 Re3+(Re = Dy， Nd， La)的混合金属硝酸盐溶液。 向上述混合金属硝酸盐溶液中依次加入一定量的助熔剂(硼酸或硼砂)和一定 量的燃料(尿素或碳酰肼)，再加入适量去离子水，不断搅拌，使加入的助熔剂(硼酸或硼 砂)、燃料(尿素或碳酰肼)完全溶解，得到透明溶液。然后，强力搅拌下，向上述透明溶液 中滴加稀硝酸溶液，直至透明溶液的pH在5 7之间为止，得到反应液。 将上述反应液转移进坩埚中，然后放进已预热到500 75(TC的马弗炉中，在空气 气氛下，保温5 10分钟进行燃烧合成反应，冷却至室温得到疏松、泡沫状产物，研磨后得 到本专利技术Ca12—x—yAl14033:Eux， Rey(Re = Dy， Nd， La)蓄光型发光粉。 本专利技术与现有技术相比，具有以下技术优点 (1)本专利技术在较低的温度(500 750°C )下合成了 Ca12Al14033:Eu， Re (Re = Dy， Nd，La)蓄光型发光粉，合成温度比高温固相反应法低450 700°C ，整个反应过程仅需5 10分钟，具有节能显著、方便快捷的特点。 (2)本专利技术有三种稀土元素可作为Eu元素的共掺杂元素，即Dy、 Nd、 La三种元素 中的任意一种均可。 (3)与高温固相反应法相比，本专利技术采用空气气氛，而不需要氮气与氢气的混合气 体做弱还原气体。 (4)本专利技术所制备的Ca12Al14033:Eu， Re (Re = Dy， Nd， La)蓄光型发光粉均发射靛 蓝色光，发光峰值均位于440nm。产物产量高，易于实现批量制备。附图说明 图1按本专利技术方法制备的Ca12Al14033:Eu， Dy粉的XRD图4 图2按本专利技术方法制备的Ca12Al14033:Eu， Dy粉的激发光谱 图3按本专利技术方法制备的Ca12Al14033:Eu， Dy粉的发射光谱 图4按本专利技术方法制备的Ca12Al14033:Eu， Dy粉的余辉衰减曲线 图5按本专利技术方法制备的Ca12Al14033:Eu， Nd粉的XRD图 图6按本专利技术方法制备的Ca12Al14033:Eu， Nd粉的激发光谱 图7按本专利技术方法制备的Ca12Al14033:Eu， Nd粉的发射光谱 图8按本专利技术方法制备的Ca12Al14033:Eu， Nd粉的余辉衰减曲线 图9按本专利技术方法制备的Ca12Al14033:Eu， La粉的XRD图 图10按本专利技术方法制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发靛蓝色光的稀土掺杂七铝酸十二钙蓄光型发光粉的制备方法，其特征在于，该制备方法采用如下步骤： （１）按照化学通式Ｃａ↓［１２－ｘ－ｙ］Ａｌ↓［１４］Ｏ↓［３３］：Ｅｕ↓［ｘ］，Ｒｅ↓［ｙ］（Ｒｅ＝Ｄｙ，Ｎｄ，Ｌａ）（ｘ＝０．０６～０．９６，ｙ＝０．０６～１．２０）的摩尔比，配制成含有Ｃａ↑［２＋］、Ａｌ↑［３＋］、Ｅｕ↑［３＋］、Ｒｅ↑［３＋］（Ｒｅ＝Ｄｙ，Ｎｄ，Ｌａ）的混合金属硝酸盐溶液。 （２）向所述混合金属硝酸盐溶液中，依次加入助熔剂和燃料，再加入去离子水，不断搅拌，使加入的助熔剂和燃料完全溶解，得到透明溶液。 （３）强力搅拌下，向所述透明溶液中滴加稀硝酸溶液，直至透明溶液的ｐＨ在５～７之间为止，得到反应液。 （４）在空气气氛下，将所述反应液于５００～７５０℃下保温５～１０分钟进行燃烧合成反应，冷却至室温得到疏松、泡沫状产物，研磨后即可获得本专利技术蓄光型发光粉。
【技术特征摘要】
一种发靛蓝色光的稀土掺杂七铝酸十二钙蓄光型发光粉的制备方法，其特征在于，该制备方法采用如下步骤(1)按照化学通式Ca12-x-yAl14O33:Eux，Rey(Re＝Dy，Nd，La)(x＝0.06～0.96，y＝0.06～1.20)的摩尔比，配制成含有Ca2+、Al3+、Eu3+、Re3+(Re＝Dy，Nd，La)的混合金属硝酸盐溶液。(2)向所述混合金属硝酸盐溶液中，依次加入助熔剂和燃料，再加入去离子水，不断搅拌，使加入的助熔剂和燃料完全溶解，得到透明溶液。(3)强力搅拌下，向所述透明溶液中滴加稀硝酸溶液，直至透明溶液的pH...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈克正，韩荣江，张建英，严冬，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]
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