[发明专利]一种室温下合成高发光强度钨酸钙微晶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钨酸钙微晶的制备方法，具体涉及一种室温下合成高发光强度钨酸钙微晶的制备方法。

背景技术

钨酸钙(CaWO₄)是一种典型的白激活发光材料，具有稳定的物理化学性质。由于CaWO₄具有特有的光学性能，可被用作磷光体、放射强度闪烁计数材料和激光器基质材料等方面；若将稀土离子Eu³⁺、Pr³⁺等作为激发剂，掺入钨酸钙材料中，可使CaWO₄产生红色长余辉发光，从而获得重要的应用。

目前，对于CaWO₄纳米晶的研究还比较少，而钨酸钙微纳米材料的制备方法主要有高温固相法、均相共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法、燃烧合成法、微乳液法等，其中，高温固相法能耗大，反应时间长且不完全，使得产物粒径偏大，分布不均匀，比较容易出现团聚现象，影响发光强度。均相共沉淀法对原料的纯度要求高，合成路线长，过程中已引入杂质，呈胶体状的沉淀难于洗涤和过滤，沉淀剂的选择较复杂，导致发光强度不高。水热法需在较高温和压力下进行，对设备要求较高。溶胶-凝胶法成本相对较高，处理操作复杂且制备周期长。燃烧合成法很难控制反应的进程和反应的速度，产物形貌单一或尺寸难于控制；产率不高，并且在燃烧的过程还伴有氨等气体逸出，污染环境。微乳液法产物形貌单一或尺寸难于控制，产率不高，发光强度不高等。例如现有技术CN201010202897.8公开了一种钨酸钙荧光粉的制备方法，包括以下步骤：(1)分别取去皮墨鱼骨及钨酸铵备用；(2)按墨鱼骨与钨酸铵的摩尔比为12～6∶1，称取上述墨鱼骨加入到反应釜内，加入钨酸铵及适量的水，将反应釜密封，在120～180℃的温度下反应24～48小时；(3)将反应产物用蒸馏水冲洗，干燥，在200～1000℃的温度下煅烧，煅烧时间为1～2小时，即得到钨酸钙荧光粉。该发明耗能大，反应时间长，并且发光强度最大可达才1093[a.u]。CN201410034794.3公开了一种孪生球状钨酸钙微晶的制备方法：β-环糊精溶于水，加入钨酸钠配成溶液A；将硝酸钙溶于水配成溶液B；在常温搅拌下，将溶液B加入溶液A，继续常温搅拌1～6小时制得孪生球状钨酸钙微晶。该发明中钨酸钠、硝酸钙、β-环糊精三者反应时间长，并且产物孪生球状钨酸钙微晶的发光强度也不理想。CN200610117285.2公开了一种快速制备钨酸钙介晶的方法，首先将等量的、相同浓度的钙盐水溶液和钨酸钠水溶液分别按一定比例与正辛烷、正丁醇、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)配制成透明的微乳液，然后将两种微乳液在一定温度范围内迅速混合，继续搅拌10分钟，反应结束，即可获得钨酸钙介晶，该发明虽然反应速度快，但是发光强度并不高。因此，探索一种简单、快速、环保的方法制备发光强度高、产率高、形貌规则和分散性好的钨酸钙微纳米材料仍然是一个挑战。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种室温下合成高发光强度钨酸钙微晶的制备方法，制备的钨酸钙发光强度远高于普通沉淀法制备的钨酸钙，而且也具有产率高、形貌规则、尺寸均一、分散性好、稳定性好的特点。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种室温下合成高发光强度钨酸钙微晶的制备方法，包括以下步骤：

(1)首先将钨酸钠溶于去离子水中配成溶液A，所述溶液A中钨酸钠的摩尔浓度为0.05～1.00mol/L，接着将氯化钙溶于去离子水中配成溶液B，所述溶液B中氯化钙的摩尔浓度为0.05～1.00mol/L，其中，配制的溶液A与溶液B的体积比为1∶1；

(2)然后将三甘醇在磁力搅拌下加入配制的溶液A中，接着在磁力搅拌下将配制的溶液B加入三甘醇与溶液A的混合溶液中，整个反应体系中，三甘醇与混合溶液中去离子水的体积比为1∶1～1∶8，继续常温下搅拌反应20～120分钟，然后在常温下静置使白色沉淀完全沉积在反应容器底部；

(3)将步骤(2)中混合溶液中的上层清液去掉，离心、分离沉淀，然后用水和有机溶剂洗涤沉淀；

(4)最后将步骤(3)中洗涤后的沉淀放在真空干燥箱内50℃～100℃下干燥2～6小时即成，即成。

进一步，步骤(1)中，所述溶液A中钨酸钠的摩尔浓度为1.00mol/L；所述溶液B中氯化钙的摩尔浓度为1.00mol/L；所述配制的溶液A与溶液B的体积均为25ml；所述水为去离子水。