[发明专利]一种稀土掺杂的氟锆酸盐发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机固体发光材料，特别是涉及一种可用于节能灯与高压汞灯的以氟锆酸锶为基质的发光材料及其制备方法。具体涉及一种以氟锆酸锶为基质、以Eu³⁺(或Tb³⁺、Ce³⁺与Dy³⁺)为激活离子的发光材料，其发光效率与用高温固相法合成的商业荧光粉相当。

背景技术

节能灯(254nm)与高压汞灯(365nm)做为传统照片光源，以其高显色、高效率、耐用等特点，仍广泛应用于人们的生产生活中，是目前照明市场上的主导产品。为得到白光，需要将三种分别发红光、绿光与蓝光并在紫外区有强吸收的发光材料，按一定比例均匀混合，同时发射出红色、绿色与蓝色的荧光而组成白光。能将紫外光转换成可见光的发光材料被广泛用于节能灯(254nm)与高压汞灯(365nm)，比如三基色荧光粉：红粉Y₂O₃:Eu³⁺[J.Dhanaraj，R.Jagannathan，T.R.N.Kutty，C.H.Lu，J.Phys.Chem.B,2001,105,11098‐11105.]与YVO₄:Eu³⁺[M.Yu,J.Lin,J.Fang,Chem.Mater.,2005,17,1783‐1791.],绿粉LaPO₄:Ce³⁺,Tb³⁺[Mei Yang,H.P.You,K.Liu,Y.H.Zheng,N.Guo,H.J.Zhang,Inorg.Chem.,2010,49(11),4996‐5002.]与Zn₂SiO₄:Mn²⁺[C.Bertail,S.Maron,V.Buissette,T.L.Mercier,T.Gacoin,J.P.Boilot,Chem.Mater.,2011,23,2961‐2967.]，蓝粉BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺[H.Y.Ni,H.B.Liang,Q.Su,Y.Tao,Y.Huang,Z.H.Gao,J.Am.Ceram.Soc.,2012,95,3197‐3201.]等，工业上一般采用高温固相法合成此类荧光粉，一是设备较成熟，二是高温固相法得到的产品结晶度高，以至于发光效率高。将红、绿、蓝粉按一定比例混合，在三种粉共同的激发波长(一般位于紫外区)激发下，即得白光。但是，高温固相法合成所需要烧结温度一般高于1000℃而且需要反复研磨与多次烧结，产品团聚严重，粉碎过程重影响产品发光性能。

近几年，人们发现Mn⁴⁺掺入氟硅酸盐如K₂SiF₆[J.H.Oh,H,Kang,Y.J.Eo,H.K.Park,Y.G.Do,J.Mater.Chem.C,2015,3,607‐615.]、BaSiF₆[X.Y.Jiang,Y.X.Pan,S.M.Huang,X.A.Chen,J.G.Wang,G.K.Liu,J.Mater.Chem.C.2014,2(13),2301‐2306.]、及氟钛酸盐如BaTiF₆[X.Y.Jiang,Z.Chen,S.M.Huang,J.G.Wang,Y.X.Pan,Dalton Trans.2014,43,9414‐9418.]时，能发射红光，其中的Mn⁴⁺取代Si⁴⁺或Ti⁴⁺的位置，而不取代碱土或碱金属离子的位置，但Mn⁴⁺在本发明的基质SrZrF₆中并不发光，至今尚未合成成功，可能Mn⁴⁺进不了SrZrF₆中的Zr⁴⁺位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土掺杂的氟锆酸盐发光材料，材料合成温度低，制备工艺简易，产品颗粒均匀，分散性好，发光效率高。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种稀土掺杂的氟锆酸盐发光材料，其化学组成为Sr_(1‐x)ZrF₆:xRE³⁺，其中RE＝Eu,Tb,Ce或Dy，0.5％≤x≤7.0％，材料吸收紫外光后，可高效发射可见光。