[发明专利]一种掺杂稀土元素Sm的磷钨酸盐发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种掺杂稀土元素Sm的磷钨酸盐发光材料及其制备方法，其化学式为K₂Gd_1‑x(PO₄)_2‑y(WO₄)_y：xSm³⁺，其中x为Sm³⁺的摩尔掺杂百分比，0.01≤x≤0.05，y为W⁶⁺的摩尔掺杂百分比，0y2，将原料按照目标产物的化学计量比准确称量原料，置于玛瑙研钵中，充分研磨0.5h使其混合均匀；采用高温固相法，将处理得到的混合粉末于空气气氛下，在700℃温度下预烧2h后，在900℃温度下煅烧5h，煅烧结束后随炉温自然冷却至室温，然后经进一步研磨得到掺杂稀土元素Sm的磷钨酸盐发光材料。本发明方法制备的材料具有较强的发光性能，且工艺简单、合成周期短，易实现工业化。

技术领域

本发明涉及一种发光材料和制备方法，具体涉及一种掺杂稀土元素Sm的磷钨酸盐发光材料及其制备方法。

背景技术

钨酸盐和磷酸盐作为重要的光学材料，被应用于众多领域。钨酸根具有特殊的性质，可以有效吸收蓝紫光LED发射的光谱，并传递给掺杂在钨酸盐基质中的稀土离子。稀土磷酸盐是发光效率最高的发光材料之一，具有优异的热稳定性，同时，磷酸盐发光材料合成温度低、发光效率高、物理化学性能稳定，是一种性能优异的发光材料基质。

Sm³⁺作为稀土离子中的一员，在荧光粉领域扮演着重要的角色，作为发光激活剂，Sm³⁺对近紫外光吸收较强，能发射量子效率较高，单色性好的红色荧光。目前，人们对稀土离子Eu、Tb、Dy等掺杂钨酸盐、磷酸盐的合成及反应机理进行了一系列的研究，但对稀土离子Sm掺杂到磷钨酸盐体系中的报道还较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种掺杂稀土元素Sm的磷钨酸盐发光材料及其制备方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明方法制备的材料具有较强的发光性能，且工艺简单、合成周期短，易实现工业化。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种掺杂稀土元素Sm的磷钨酸盐发光材料，所述的掺杂稀土元素Sm的磷钨酸盐发光材料的化学式为K₂Gd_1-x(PO₄)_2-y(WO₄)_y：xSm³⁺，其中x为Sm³⁺的摩尔掺杂百分比，0.01≤x≤0.05，y为W⁶⁺的摩尔掺杂百分比，0y2。

一种掺杂稀土元素Sm的磷钨酸盐发光材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照化学式K₂Gd_1-x(PO₄)_2-y(WO₄)_y：xSm³⁺，其中x为Sm³⁺的摩尔掺杂百分比，0.01≤x≤0.05，y为W⁶⁺的摩尔掺杂百分比，0y2，将原料K₂CO₃，NH₄H₂PO₄，WO₃，Gd₂O₃和Sm₂O₃按照目标产物的化学计量比准确称量原料，然后研磨使其混合均匀；

2)采用高温固相法，将经步骤1)处理得到的混合粉末进行煅烧，煅烧结束后随炉温自然冷却至室温，然后经进一步研磨得到掺杂稀土元素Sm的磷钨酸盐发光材料。

进一步地，步骤1)中y＝1。

进一步地，步骤1)中研磨时间为0.5h。

进一步地，步骤2)中煅烧在空气气氛下进行。