本发明属于粉末材料合成领域,具体涉及还原气氛高温固相反应合成荧光粉的方法。
背景技术:
1、我国的稀土资源在全球范围内,占据了23%的份额,为世界市场提供了超过90%的供应。稀土元素因其出色的磁性、光学和电学特性,被普遍认为是“工业中的维生素”。这些元素在提升产品性能、丰富产品种类和增加生产效率方面发挥了巨大作用,因此在冶金、军事、石油化工、玻璃陶瓷、农业以及新型材料等多个领域得到了广泛应用。利用稀土元素制成的稀土发光材料,具有明亮的发光颜色、高纯度、稳定的物理和化学性质、出色的光吸收能力以及高效的转换效率,被广泛应用于半导体照明、平板显示器、农业和医疗等多个领域。其中的yb3+和er3+作为重要的稀土离子,在开发新的光学和激光材料方面具有巨大的潜力,被广泛应用于合成上转换荧光粉。
2、钼酸盐是一种良好的基质材料,因为moo4-阴离子簇能有效地吸收红外线,这归因于o2--mo6+引起的ctb。此外,钼酸盐具有较高的热稳定性和化学稳定性。在钼酸盐类化合物中,具有四边形结构的m5r(moo4)4因其化学稳定性和较低的合成温度,具有成为优良基质的潜力。m5r(moo4)4(m=rb,k,tl;r=稀土(re))是一种具有棕榈岩型结构的荧光粉,具有寿命长、发光强度高的特点。k5r(moo4)4是一种具有棕榈岩型结构的双钼酸盐。棕榈岩型结构具有极大的灵活性和稳定性,能够适应不同的阳离子,因此可以有效地利用k5r(moo4)4基质来合成上转换发光材料。
3、截至目前为止,上转换发光材料的研究重心向发光中心和敏化中心转向,进一步研究上转换发光材料的机理,提升发光效率。今后,如何提高稀土离子掺杂的上转换发光材料的发光效率仍然是人们研究的重点,如何增强其发光效率进而获取更高效的应用更是研究人员研究的热点。
技术实现思路
1、本发明发现一种声场能量较低的棕榈岩型结构基质,能够高效地将yb离子能量传递给er离子,使得er离子发出强烈的绿光,很大程度上,提高了上转换能量转移效率。
2、为实现本发明的目的,本发明提供了一种红外光激发单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉的合成方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
3、一种红外光激发单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉的合成方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
4、称取一定量的分析纯k2co3、yb2o3、(nh4)6mo7o24·4h2o、er2o3,将药品在玛瑙研钵中混合均匀,研磨时间30min;将研磨均匀的样品放入刚玉坩埚中,将坩埚置于马弗炉内,在空气氛围条件下,500℃煅烧10小时,以3℃/min退火速度,冷却至室温;取出样品研磨均匀,得到单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉。
5、优选地,步骤a中所述的一定量的分析纯(nh4)6mo7o24·4h2o、k2co3、yb2o3、er2o3的质量比为:0.7062:0.3455:(0.1970~0.1576):(0~0.0383)。
6、优选地,步骤a中所述的500℃煅烧10小时得到单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉,其加热制度为60min→500℃→600min→500℃→100min→300℃→60min→50℃→结束。
7、一种红外光激发单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉的合成方法,其特征在于所述单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉为淡粉色粉末。
8、本发明的有益效果为:该法制备的绿光发射荧光粉能够高效地将yb离子能量传递给er离子,使得er离子发出强烈的绿光,很大程度上,提高了上转换能量转移效率。当以980nm的红外光作为激发波长照射k5yb(moo4)4:xer3+荧光粉时,得到了其发射光谱,由以531nm、552nm和670nm为中心的两个强度差别较大的谱带构成,分别归属于er3+的2h11/2→4i15/2、4s3/2→4i15/2、4f9/2→4i15/2能级跃迁,yb3+作为敏化剂,吸收基态的红外光的能量到激发态,然后将其有效地传递到激活剂er3+的4f7/2能级。uc发射强度随着er3+离子浓度的增加而显著增加,当x=0.1时达到峰值。由于yb3+离子在980nm处具有较大的吸收截面,且yb3+和er3+离子之间的能量重叠较大,因此,能量能够容易地从yb3+离子转移至er3+离子,从而提高uc发射性能。
1.一种红外光激发单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉的合成方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
2.如权利要求1所述的一种红外光激发单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉的合成方法,其特征在于,步骤a中所述的一定量的分析纯k2co3、(nh4)6mo7o24·4h2o、yb2o3、er2o3的质量比为:0.3455:0.7062:(0.1970~0.1576):(0~0.0383)。
3.如权利要求1所述的一种红外光激发单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉的合成方法,其特征在于,步骤a中所述的500℃煅烧10小时得到单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉,其加热制度为60min→500℃→600min→500℃→100min→300℃→60min→50℃→结束。
4.如权利要求1所述的一种红外光激发单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉的合成方法,其特征在于所述单一基质钼酸盐绿光发射荧光粉为淡粉色粉末。