[发明专利]LaPO4－LnPO4核－壳结构荧光颗粒材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土化合物荧光材料，特别是LaPO4-LnPO4核-壳结构荧光颗粒材料及其制备方法，属于光学照明领域及材料科学技术领域。 

背景技术

LnPO₄(LnPO₄＝LaPO₄:Ce，Tb)是光学照明领域里三基色节能灯所最常用的绿色荧光粉材料，在工业荧光粉领域得到了广泛的应用。Maestro，P.；Huguenin，D.，Industrial applications of rare earths：which way for theend of the century，JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS，1995，225(1-2)：520-528.，但是LnPO₄(LnPO₄＝LaPO₄:Ce，Tb)的生产成本较高，究其原因，这一较高的生产成本是由于LnPO₄(LnPO₄＝LaPO₄:Ce，Tb)的生产原料中氧化铽的价格高昂所导致的。LnPO₄(LnPO₄＝LaPO₄:Ce，Tb)的常用生产原料有三种，其市场价格分别为：氧化镧：12000元/吨；氧化铈：11000元/吨；氧化铽：4000-4200元/千克。设法降低绿色荧光粉的生产成本，对光学照明材料领域有着重要意义。 

合成相应的核-壳结构是用来调节荧光物质发光强度的重要方法。常见的核-壳结构主要是如CdS-ZnS，CdSe-ZnS之类的半导体量子点，Manna，L.；Scher，E.C.；Li，L.S.；Alivisatos，A.P.，Epitaxial growth andphotochemical annealing of graded CdS/ZnS shells on colloidal CdSe nanorods，JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY，2002，124：7136-7145.Manna，L.；Scher，E.C.；Li，L.S.；Alivisatos，A.P.，Epitaxial growth and photochemical annealing of gradedCdS/ZnS shells on colloidal CdSe nanorods，JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY，2002，124：7136-7145.，其核心为具有高发光效率的半导体物质，外壳层多为不发光的硫化物，壳层主要是用以进一步提高核层材料的发光量子效率和光化学稳定性。Karsten 等曾报道过以发绿光的CePO₄:Tb为内核，外层包裹不发光材料所制成的核-壳结构，其原理也是通过壳层材料的包裹减少荧光淬灭。 mpe，K.；Borchert，H.；Storz，J.；Lobo，A.；Adam，S.；，T.；Haase M.，Green-Emitting CePO4:Tb/LaPO4Core-ShellNanoparticles with70％Photoluminescence Quantum Yield，ANGEWANDTE CHEMIE INTERNATIONAL EDITION，2003，42(44)：5513-5516.，以上报道中所设计的发光材料均为纳米级，而且对材料合成方法有着严格的要求，合成成本较高，不适于工业化的大规模的生产。而工业用荧光粉材料均为微米级颗粒，以上合成方法并不适用。只有制备简单、生产成本较低的合成方法才有真正的工业实用价值。如果能以价格低廉的LaPO₄为内核材料，以LnPO₄(LnPO₄＝LaPO₄:Ce，Tb)作为包裹的壳层材料，而且此核-壳结构荧光材料又能达到与原来的LnPO₄(LnPO₄＝LaPO₄:Ce，Tb)相当的发光强度，则能大大降低原有绿色荧光粉的生产成本。此方法制备简单，适用于工业化规模生产，对发光照明 产业具有重要的应用价值。 

发明内容