水热法制备白光LED用红荧光粉的方法

水热法制备白光led用红荧光粉的方法
技术领域
1.本发明涉及一种制备白光led用红荧光粉的方法。

背景技术：

2.随着社会进步和科学技术的不断发展，农业逐步实现机械化，工业日趋发达，服务业及新型媒体大量崛起，这意味着资源消耗将大幅增长，资源短缺成了几乎不可避免的世界难题。在这些消耗中，照明包括指示灯、广告屏幕所耗费的能源占据了不小的份额，随着人们生活水平的提高，减少照明几乎是不可能的，但是可以通过技术创新研究出能耗小，发光效能高的光源。早在20世纪90年代，nakamura等就已经探索出白光led，之后便迅速发展起来。照明光源led灯相比较传统灯来讲，具有效率高、坚固可靠等优点。白光led主要依靠荧光粉涂敷光转化法来制造，它是一种新型环保的固态发光光源，是继传统光源后的第四代照明光源，被业内人士称为21世纪绿光源。
3.随着对白光led研究的不断深入，有一部分企业可以商业化、大批量生产白光led，因此，白光led逐步应用于商业化直至完全取代传统光源绝不是空谈。但是，仍有很多不足之处，如荧光粉涂敷法所用的荧光粉价格高、度低、不稳定、光衰较大、不易被可见光激发，因此，探索出发光效率高、稳定性好的荧光粉亟待解决。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种发光效率高、稳定性好的水热法制备白光led用红荧光粉的方法。
5.本发明的技术解决方案是：
6.一种水热法制备白光led用红荧光粉的方法，其特征是：包括下列步骤：
7.(1)配稀土硝酸盐溶液：准确称量适量的y2o3、eu2o3、sm2o3固体分别溶于一定的硝酸中，在70℃的水浴中使其充分反应生成对应的硝酸盐并继续加热除去多余的硝酸，将生成的硝酸盐分别配成所需浓度的溶液；
8.(2)配其他物质的溶液：准确称量适量的lino3、sr(no3)2、zn(no3)2、(nh4)6mo7o
24
·
4h2o、na2hpo4·
12h2o、ctab固体溶于一定的去离子水中，配成所需浓度的溶液；
9.(3)根据化学计量比准确用液移取所需y(no3)3、eu(no3)3、sm(no3)3、lino3、sr(no3)2、zn(no3)2溶液，并将几者混合，在室温下磁力搅拌20min；
10.(4)根据化学计量比准确用液移取所需(nh4)6mo7o
24
·
4h2o、na2hpo4·
12h2o溶液，并缓慢滴入上述的混合溶液中，紧接着移取ctab溶液加入，磁力搅拌5min后，用氨水(nh3·
h2o)调节ph为7-8之后，再在室温下磁力搅拌30min；
11.(5)待磁力搅拌后，将样品悬浊液转移到水热反应釜中，装满至体积的80％，随后将其密封并在180℃下反应12小时，取出，将其冷却至室温；
12.(6)将形成的沉淀物洗涤3-4次，h2o：ch3ch2oh＝3：1，通过离心分离，并在70℃下干燥24h，得到白的粉体；
13.(7)将得到的粉体即lisr
1-y
znyy
0.2
(moo4)
3-1.5x
(po4)
x
:eu
0.8-z3+
,sm
z3+
,(ctab)w系列荧光粉充分研磨。
14.本发明采用低温水热法，以lisry
0.2
(moo4)3:eu
0.83+
为基础体系，通过依次掺杂p、zn、sm等元素，来提高该荧光粉的发光效能，最终确定出lisr
0.98
zn
0.02y0.2
(moo4)
2.925
(po4)
0.05
:eu
0.793+
,sm
0.013+
为元素掺杂的最佳体系，比基础体系lisry
0.2
(moo4)3:eu
0.83+
的发光强度提高了6倍左右。
15.下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
16.一种水热法制备白光led用红荧光粉的方法，包括下列步骤：
17.(1)配稀土硝酸盐溶液：准确称量适量的y2o3、eu2o3、sm2o3固体分别溶于一定的硝酸中，在70℃的水浴中使其充分反应生成对应的硝酸盐并继续加热除去多余的硝酸，将生成的硝酸盐分别配成所需浓度的溶液；
18.(2)配其他物质的溶液：准确称量适量的lino3、sr(no3)2、zn(no3)2、(nh4)6mo7o
24
·
4h2o、na2hpo4·
12h2o、ctab固体溶于一定的去离子水中，配成所需浓度的溶液；
19.(3)根据化学计量比准确用液移取所需y(no3)3、eu(no3)3、sm(no3)3、lino3、sr(no3)2、zn(no3)2溶液，并将几者混合，在室温下磁力搅拌20min；
20.(4)根据化学计量比准确用液移取所需(nh4)6mo7o
24
·
4h2o、na2hpo4·
12h2o溶液，并缓慢滴入上述的混合溶液中，紧接着移取ctab溶液加入，磁力搅拌5min后，用氨水(nh3·
h2o)调节ph为7-8之后，再在室温下磁力搅拌30min；
21.(5)待磁力搅拌后，将样品悬浊液转移到水热反应釜中，装满至体积的80％，随后将其密封并在180℃下反应12小时，取出，将其冷却至室温；
22.(6)将形成的沉淀物洗涤3-4次，h2o：ch3ch2oh＝3：1，通过离心分离，并在70℃下干燥24h，得到白的粉体；
23.(7)将得到的粉体即lisr
1-y
znyy
0.2
(moo4)
3-1.5x
(po4)
x
:eu
0.8-z3+
,sm
z3+
,(ctab)w系列荧光粉充分研磨。
24.从lisr
0.98
zn
0.02y0.2
(moo4)
2.925
(po4)
0.05
:eu
0.793+
,sm
0.013+
,(ctab)w(w＝0,w＝5％,w＝10％,w＝15％,w＝20％,w＝25％)系列荧光粉在λ＝615nm时的激发谱和在λ＝395nm下的发射谱中我们可以很明显的看到，添加ctab表面活性剂以后，该系列红荧光粉的激发峰和发射峰的形状和位置等本质特征无明显变化，只有在峰值的大小上有显著的变化。不管是激发谱还是发射谱，它们的峰值变化折线图都分为上升和下降两个阶段：上升阶段是随着ctab百分比的增加，该荧光粉的峰值也在逐渐增大，原因是表面活性剂(ctab)具有良好的分散、乳化的能力使晶体颗粒的尺寸减小，晶体结构的对称性降低，比表面积增加，从而提高发光效能，此外，加入一定的ctab，会使荧光粉形成均匀的发光中心来提高发光能力，在添加百分比为15％时达到最大值，约是不添加ctab的1.85倍。下降阶段是随着ctab添加量的进一步增加，该荧光粉的峰值又出现了减小的趋势,这是因为加入的ctab超过了反应的临界胶束浓度(cmc)，ctab就会出现团聚现象以胶团的形式出现，极大的限制了荧光粉晶体的生长，使其出现较小的晶体颗粒并让它们黏附在ctab胶团表面，最终团聚起来，从而使荧光粉的峰值下降。

技术特征：

1.一种水热法制备白光led用红荧光粉的方法，其特征是：包括下列步骤：（1）配稀土硝酸盐溶液：准确称量适量的y2o3、 eu2o3、 sm2o3固体分别溶于一定的硝酸中，在70℃的水浴中使其充分反应生成对应的硝酸盐并继续加热除去多余的硝酸，将生成的硝酸盐分别配成所需浓度的溶液；（2）配其他物质的溶液：准确称量适量的lino3、sr(no3)2、zn(no3)2、(nh4)6mo7o
24
·
4h2o、na2hpo4·
12h2o、ctab固体溶于一定的去离子水中，配成所需浓度的溶液；（3）根据化学计量比准确用液移取所需y(no3)3、eu(no3)3、sm(no3)3、lino3、sr(no3)2、zn(no3)2溶液，并将几者混合，在室温下磁力搅拌20min；（4）根据化学计量比准确用液移取所需(nh4)6mo7o
24
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4h2o、na2hpo4·
12h2o溶液，并缓慢滴入上述的混合溶液中，紧接着移取ctab溶液加入，磁力搅拌5min后，用氨水(nh3·
h2o)调节ph为7-8之后，再在室温下磁力搅拌30min；（5）待磁力搅拌后，将样品悬浊液转移到水热反应釜中，装满至体积的80%，随后将其密封并在180℃下反应12小时，取出，将其冷却至室温；（6）将形成的沉淀物洗涤3-4次，h2o：ch3ch2oh =3：1，通过离心分离，并在70℃下干燥24 h，得到白的粉体；（7）将得到的粉体即lisr
1-y
zn
y
y
0.2
(moo4)
3-1.5x
(po4)
x
:eu
0.8-z3+
,sm
z3+
,(ctab)
w
系列荧光粉充分研磨。

技术总结

本发明公开了一种水热法制备白光LED用红荧光粉的方法，包括：配稀土硝酸盐溶液、配其他物质的溶液、将Y(NO3)3、Eu(NO3)3、Sm(NO3)3、LiNO3、Sr(NO3)2、Zn(NO3)2溶液混合；将(NH4)6Mo7O

技术研发人员：

缪建文 李敏敏 宋国华 屈瑶

受保护的技术使用者：

南通大学

技术研发日：

2022.09.22

技术公布日：

2022/12/6