[发明专利]Ce3+掺杂SrMgF4多晶荧光材料的制备方法

说明书

本发明涉及Ce³⁺掺杂SrMgF₄多晶荧光材料的制备方法，该方法首先利用锶源、镁源、铈源配制金属阳离子混合溶液，利用氟源配制氟阴离子溶液；然后将金属阳离子混合溶液缓慢滴加到氟阴离子溶液中进行共沉淀反应；烘干、洗涤之后得到前驱体，最后煅烧得到不同掺杂量的SrMgF₄:Ce³⁺多晶荧光材料。实验表明该荧光材料性能优异，适用于紫外光区域，其制备工艺简捷、安全高效、反应迅速。

技术领域

本发明涉及荧光材料技术领域，具体涉及一种Ce³⁺掺杂SrMgF₄多晶荧光材料的制备方法。

背景技术

常见的光学功能材料通常为AMF₄材料体系，其晶体结构为层状钙钛矿超结构，具有特异的光学、电学和磁学性能。在AMF₄材料体系中，A为碱金属(Na、K等)、碱土金属(Ba、Sr等)或稀土金属(RE＝Sm、Eu等)，M为六配位的碱土金属(Mg等)或过渡金属(Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等)。作为AMF₄材料体系中的一员，四氟镁锶(SrMgF₄)是自然界中拥有最大禁带宽度(12.50eV)的荧光材料，可作为优秀的掺杂受体(基质)，通过掺杂稀土离子(Ce³⁺、Sm²⁺、Eu²⁺、Gd³⁺、Dy³⁺等)可调节禁带宽度，从而获得具有不同光学效应的新材料。在光学方面，该材料可应用于LED照明、等离子显示、闪烁体、激光器和太阳能聚能器等。

目前，四氟镁锶相关材料及其制备、实际应用主要集中在纯相单晶SrMgF₄以及稀土离子掺杂单晶SrMgF₄:REⁿ⁺，也有少数文献涉及纯相多晶SrMgF₄及稀土离子掺杂多晶SrMgF₄:REⁿ⁺，具体如下：

Исаенко Людмила Ивановна等人(RU2576638C2)公布了通过布里奇曼法制备SrMgF₄单晶的方法，该方法既不涉及多晶的制备也不涉及稀土离子掺杂。弗兰克·库贝尔等人(US2009/0127508A1、CN101208407A)使用氟化物体系作为掺杂受体(包括SrMgF₄)，通过陶瓷制备的基本方法在坩埚中进行合成，所得Eu²⁺掺杂SrMgF₄材料表现出了蓝光发射性能。汉斯·瑞森等人(WO2011/054050、CN102858909A)选用金属卤化物(包括SrMgF₄)、碱金属卤化物、碱土金属卤化物或它们的混合物作为掺杂受体，利用Eu³⁺、Sm³⁺、Dy³⁺中的一种进行掺杂，通过原位制备方法获得了核壳结构的磷光体。这些专利文献中均不涉及Ce³⁺掺杂SrMgF₄荧光材料及其制备方法。