[发明专利]一种近紫外光激发的钨酸盐红色荧光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种近紫外光激发的钨酸盐红色荧光材料及其制备方法。

背景技术

稀土和钨是我国丰富的矿物资源，为了充分利用资源，寻找新的固体发光材料，钨酸盐成为了重点研究的无机发光材料之一。其中SrWO₄是一种很好的自激活荧光材料，在紫外光激发下会发出荧光，其发光性能稳定，具有优良的色纯度和稳定的化学性质等优点，是一种非常具有应用前景的发光材料。

近十余年来，研究者们对稀土离子掺杂钨酸盐的合成、性质及反应机理进行了一系列的研究，研究工作中多以Eu³⁺掺杂的钨酸盐体系(例如CaWO₄)为研究对象，对其他种类稀土离子掺杂的钨酸盐的研究报道还很少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种近紫外光激发的钨酸盐红色荧光材料及其制备方法，该方法制备的材料在近紫外到蓝光光谱区具有高吸收的条件。

为了达到上述目的，本发明近紫外光激发的钨酸盐红色荧光材料化学式为SrWO₄:xPr³⁺，且x为Pr³⁺的掺杂量，0.5≤x≤10mol％。

一种近紫外光激发的钨酸盐红色荧光材料的制备方法，包括以下步骤：

1)将Pr₂O₃溶于浓硝酸中配制成Pr³⁺的硝酸溶液；

2)将Pr³⁺的硝酸溶液、Na₂WO₄水溶液以及Sr(NO₃)₂水溶液按SrWO₄:xPr³⁺的化学计量比混合并于室温搅拌均匀，得到前驱液；其中，x为Pr³⁺的掺杂量，且x＝0.5～10mol％；

3)将前驱液静置直到其中生成白色沉淀物，分离出白色沉淀物后干燥，最后于600～1000℃下烧结1～3h，得到近紫外光激发的钨酸盐红色荧光材料。

所述的步骤1)Pr³⁺的硝酸溶液中Pr³⁺的浓度为0.1mol/L。

所述的步骤2)中Na₂WO₄水溶液以及Sr(NO₃)₂水溶液的浓度为0.1mol/L。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明所采用的稀土离子Pr³⁺的电子结构为4f²5d，基态谱项为³H₄,由于存在一些特殊的能级结构，如³P₀、¹D₂、¹G₄，可以产生4f5d→4f²和4f²→4f²的有效发射，因此，将稀土离子Pr³⁺掺杂进入SrWO₄发光材料调节钨酸盐体系的发光性质，以期获得更优异的发光性质。同时，通过调节煅烧温度和掺杂浓度来调控基质与稀土离子对近紫外和蓝光的吸收强度，从而找到在近紫外到蓝光光谱区具有高吸收的条件。而且，本发明为了确保近紫外光激发的钨酸盐红色荧光材料的发光性能，对Pr³⁺的掺杂浓度和焙烧温度严格控制。

附图说明

图1是SrWO₄以及实施例3、6、7制备的化学组成为SrWO₄:xmol％Pr³⁺的近紫外光激发的钨酸盐红色荧光材料的XRD图，其中，x＝0、2、7、10；且x＝0时，即为SrWO₄；

图2是图1的局部放大图；

图3制备的不同焙烧温度(600～1000℃)制备的化学组成为SrWO₄:7mol％Pr³⁺的近紫外光激发的钨酸盐红色荧光材料的XRD图；

图4本发明实施例1-7制得的化学组成为SrWO₄:xmol％Pr³⁺的近紫外光激发的钨酸盐红色荧光材料的室温发射光谱图，最大激发波长为254nm；