[发明专利]一种立方状锆酸镧掺铈铽绿色发光材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种立方状锆酸镧掺铈铽绿色发光材料的制备方法。

背景技术

稀土锆酸盐(Re₂Zr₂O₇)用途非常广泛，且具有很多独特性能，如锆酸镧作为 一种功能材料具有高熔点、高离子导电性、高化学稳定性、高催化活性等。

锆酸镧作为热障涂层，由于很低的导热性、较高的化学稳定性以及与氧化 钇稳定氧化锆陶瓷相当的热膨胀性能等一系列优点，目前被广泛研究。比如， 燃气轮机使用该热障涂层可以提高其工作温度，提高发动机推力，降低耗油量， 延长寿命，简化设计复杂程度，降低对基体材料的要求等。锆酸镧还是一种良 好的催化剂，被广泛应用于光催化方面。其作为光致发光材料的基体受到重视， 但，但是相关研究还较少。

稀土锆酸镧作为发光材料的基体具有较高的热稳定性、低的热传导性、烧 结温度相对较低等优点。常见稀土发光材料的制备方法有：高温固相烧结法、 共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等。其中水热法工艺简单、产物结晶好、产物 纯度较高，反应温度相对较低。目前为止，关于锆酸镧作为发光材料基质的研 究还相对较少，对其制备的研究也比较单一，主要以溶胶凝胶法为主[Aiyu Zhang，et al，Systematic research on RE₂Zr₂O7(RE＝La，Nd，Eu and Y)nanocrystals： Preparation，structure and photoluminescence characterization，Solid State Sciences， 10(2008)74-81]，水热法合成相对很少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立方状锆酸镧掺铈铽(La₂Zr₂O₇:Ce，Tb)绿色发光 材料的制备方法，采用水热工艺，通过添加PVP表面活性剂的辅助，实现了立 方状锆酸镧掺铈铽绿色发光材料的合成。

本发明采用的技术方案的步骤如下：

1)将硝酸镧、硝酸铈、硝酸铽溶于去离子水中，控制硝酸铈的摩尔数为总稀 土阳离子摩尔数的1％～5％，控制硝酸铽的摩尔数为总稀土阳离子摩尔数的 5％～8％，搅拌；

2)向上述溶液中加入PVP，控制PVP的质量百分比浓度为0.25％～1％，搅 拌；

3)向上述溶液中加入醋酸锆，醋酸锆的摩尔数与上述总稀土阳离子摩尔数相 等，搅拌；

4)逐滴加入氢氧化钠溶液生成白色沉淀，控制溶液的pH值为6～9，继续搅 拌；

5)将上述溶液装入高压釜，采用水热工艺，处理好的溶液离心、干燥，获得 立方状锆酸镧掺铈铽绿色发光材料。

所述水热工艺，温度控制为180～220℃，处理时间为6～40小时。

本发明具有的有益效果是：

本发明是以硝酸镧、硝酸铈、硝酸铽和醋酸锆为反应物，添加PVP表面活性 剂，氢氧化钠作为矿化剂，通过水热工艺，在180～220℃下合成出颗粒形貌呈立 方状的锆酸镧掺铈铽绿色发光材料。其合成温度较传统的高温固相烧结法有显 著降低。其对探索稀土锆酸盐作为发光材料基质的研究具有一定意义。

附图说明

图1是实施例1所得产物的XRD图谱。

图2是实施例1所得产物的扫描电镜照片。

图3实施例1所得产物光致发光发射光谱。

图4实施对比例1所得产物的扫描电镜照片。

具体实施方式

实施例1：