一种可在紫外250-290nm和近紫外396nm激发的荧光粉及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种可在紫外250-290nm和近紫外396nm有效激发的荧光粉及其制备方法，属稀土发光材料技术领域。目的是提供一种化学性能稳定，发光效果好，以满足高亮度，高显色性稀土节能灯和白光LED组装的需要。采用如下技术方案：所述荧光粉以磷酸锌锂作为基质，以Eu3+取代Zn2+。本发明专利技术具有如下优点：激发波长范围广，发光效果好，可以形成橙红光与深红光并存的双峰发射；本发明专利技术的荧光粉物理化学性能稳定，与环境中的氧气，水，二氧化碳等不发生反应，耐热，无毒，无公害；本发明专利技术的荧光粉制备方法简单，易于操作，制备过程不添加助溶剂，易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可在紫外250j90nm和近紫外396nm有效激发的荧光粉及其制备方法，属稀土发光材料

技术介绍
节能照明是低碳经济的主体内容之一。而稀土荧光材料是节能灯和白光LED灯具中的关键材料。在节能灯中已经得到广泛应用的荧光粉包括蓝色、绿色和红色荧光粉。在 LED白光照明器件中，应用最广泛的技术方案是1997年首次报道的采用蓝光发光二极管 (Light Emit—ting Diode, LED)与黄色荧光转换材料 Y3Al5O12: Ce3+(YAG: Ce)相匹配，由蓝光和黄光复合而成白光发射装置，但由于缺乏红光而导致显色性能较差。为了解决上述问题，国际上开始尝试采用与节能灯类似的技术方案，即由近紫外(390 410 nm)辐射hGaN 管芯(UVLED)激发三基色荧光粉以实现白光LED。该方法是将若干种荧光粉涂在UVLED管芯上，管芯激发荧光粉形成红光、绿光、蓝光发射，三色光相叠加得到白光。但是，无论在节能灯还是在白光LED中所用的三基色荧光粉中，其主发射峰均在eiOnm左右。由于缺少650nm 以上深红光，并不能很有效的提高组装成节能灯和白光LED的显色指数。因此，开发新型高效白光LED用红色荧光粉尤其是主发射峰在650nm以上的深红粉具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种化学性能稳定，发光效果好，可在紫外250-290nm和近紫外396nm有效激发下发出很强的橙红一深红荧光粉。以满足高亮度，高显色性稀土节能灯和白光LED组装的需要。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种可在紫外250-290nm和近紫外396nm激发的荧光粉，所述荧光粉以磷酸锌锂作为基质，以Eu3+取代加2+，其中Eu3《为发光中心，与电荷补偿剂Li+ —起按Eu3++Li+=2Zn2+取代S12+部分，使该类荧光粉可在紫外 250-290nm和近紫外396nm有效激发下发出很强的橙红一深红荧光，获得双峰(主峰分别为 593nm和697nm)；所述荧光粉的化学组成通式为Li1+X Zrv2xPO4 :xEu3+，其中，0彡χ彡0. 3。制备上述荧光粉的方法包括以下步骤(1)以含锂、锌、磷、铕的单质或化合物为原料，按照化学组成式Li1+XSv2xPO4 :xEu3+(其中0 < χ < 0. 3)要求的摩尔比准确称取相应原料，并研细，使其混合均勻。所用的原料可以是金属锂及其氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和氯化物；金属锌及其氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和氯化物；金属铕及其氧化物、氢氧化物、 碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐和氯化物；单质磷、五氧化二磷及其磷的磷酸盐，其中，优选原料为Li2CO3, ZnO, (NH4)2HPO4, Eu2O3等常见的原料，纯度要求均为分析纯以上；(2)将步骤(1)得到的混合物料装入坩埚并置于马弗炉中在400-600°C下高温预烧， 预烧时间为2-6小时；(3)将步骤O)中得到的预烧产物球磨处理，再次装入坩埚并置于马弗炉中焙烧，焙烧温度为800-1100°C，焙烧时间为2-5小时；(4)将步骤(3)中得到的焙烧产物再经过破碎，除杂，烘干及过筛过程，即得到该荧光粉，其中的除杂过程包括酸洗，碱洗和水洗中的一种或几种。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点1、激发波长范围广，发光效果好，可以形成橙红光与深红光并存的双峰发射。2、本专利技术的荧光粉物理化学性能稳定，与环境中的氧气，水，二氧化碳等不发生反应，耐热，无毒，无公害。3、本专利技术的荧光粉制备方法简单，易于操作，制备过程不添加助溶剂， 易于工业化生产。附图说明图1为实施例1样品的激发光谱图。图2为实施例1样品的发射光谱图。图3为实施例1与实施例2的荧光强度对比图。图4为实施例1、3、4、5、6样品的发射光谱对比图。图5为实施例1、7、8、9样品的发射光谱对比图。从图1中可以看出，该荧光粉可以被紫外光396nm的近紫外光有效激发；从图2中可以看出，该荧光粉为高强度双峰发射，593nm出发射出橙红光，697nm处发射深红光；图3中，1#为添加Li电荷补偿剂后的图谱，从中可以看出，添加Li电荷补偿剂可以显著提高荧光强度；从图4中可以看出，铕的最佳掺杂浓度为0. 15，即X=O. 15 ；图5中，1#为煅烧温度是800°C时的图谱，2#为煅烧温度是900°C时的图谱，3#为煅烧温度是1000°C时的图谱，4#为煅烧温度是1100°C时的图谱，从图中可以看出，该荧光粉的最佳煅烧温度为1100°C。具体实施例方式实施例1:按摩尔比例 Li :Zn :P :Eu=l. 09 :0. 82 :1 :0. 09 称取 Li2CO3, ZnO, (NH4)2HPO4, Eu2O3,以上原料均为分析纯，将上述原料混合均勻以后，装入氧化铝坩埚并置于马弗炉中在空气气氛下焙烧，温度500°C，保温5小时；冷后研磨，再在空气气氛下于1000°C焙烧3小时。所得产品经破碎，水洗除杂，烘干，即得化学组成为Liu9Zna82PO4 = O. 09Eu3+的样品。实施例2:按摩尔比例 Li =Zn =P =Eu=I :0. 91 :1 :0. 09 称取 Li2CO3, ZnO, (NH4)2HPO4, Eu2O3,以上原料均为分析纯，将上述原料混合均勻以后，装入氧化铝坩埚并置于马弗炉中在空气气氛下焙烧，温度500°C，保温5小时；冷后研磨，再在空气气氛下于100(TC焙烧3小时。所得产品经破碎，水洗除杂，烘干，即得化学组成为LiZna91PO4:0. 09Eu3+的样品。实施例3:按摩尔比例 Li =Zn =P :Eu=l. 11 :0. 78 :1 :0. 11 称取 Li2CO3, ZnO，(NH4)2HPO4jEu2O3,以上原料均为分析纯，将上述原料混合均勻以后，装入氧化铝坩埚并置于马弗炉中在空气气氛下焙烧，温度500°C，保温5小时；冷后研磨，再在空气气氛下于1000°C焙烧3小时。所得产品经破碎，水洗除杂，烘干，即得化学组成为ΙΑ.ηΖηα78Ρ04:0. IlEu3+的样品。实施例4:按摩尔比例 Li =Zn =P :Eu=l. 13 :0. 74 1 :0. 13 称取 Li2CO3, ZnO, (NH4) 2HP04，Eu2O3,以上原料均为分析纯，将上述原料混合均勻以后，装入氧化铝坩埚并置于马弗炉中在空气气氛下焙烧，温度500°C，保温5小时；冷后研磨，再在空气气氛下于1000°C焙烧3小时。所得产品经破碎，水洗除杂，烘干，即得化学组成为ΙΑ.13Ζηα74Ρ04:0. 13Eu3+的样品。实施例5:按摩尔比例 Li =Zn =P :Eu=l. 15 :0. 70 1 :0. 15 称取 Li2CO3, ZnO, (NH4) 2HP04, Eu2O3,以上原料均为分析纯，将上述原料混合均勻以后，装入氧化铝坩埚并置于马弗炉中在空气气氛下焙烧，温度500°C，保温5小时；冷后研磨，再在空气气氛下于1000°C焙烧3小时。所得产品经破碎，水洗，除杂，烘干，即得化学组成为ΙΑ.15Ζηα7(1Ρ04:0. 15Eu3+的样品。实施例6:按摩尔比例 Li =Zn =P :Eu=l. 17 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种可在紫外２５０－２９０ｎｍ和近紫外３９６ｎｍ激发的荧光粉，其特征在于：所述荧光粉以磷酸锌锂作为基质，以Ｅｕ３＋取代Ｚｎ２＋。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祝文才，饶阳，马帅，周雪珍，欧阳春梅，周新木，
申请(专利权)人：赣州湛海工贸有限公司，
类型：发明
国别省市：36