[发明专利]一种稀土硫氧化物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀土发光材料领域，特别涉及一种稀土硫氧化物的制 备方法。

背景技术

稀土硫氧化物具有较高的化学稳定性，并且禁带宽度较宽，为 4.6eV～4.8eV，将其作为发光基质具有较高的发光效率，是一类重要的 光功能材料。在稀土硫氧化物中掺杂激活离子后可制备出高性能发光 材料，因此被广泛应用于辐射增强显示屏材料、荧光显像管材料和X 射线断层扫描及喷气冲击热转换测量等技术领域。

现有的稀土硫化物的制备方法为以下几种：(1)利用H₂或CO还 原稀土硫酸盐(Pitha J.J.，Smith A.L.and Ward R.，J.Am.Chem.Soc.， 1947，69，1870)；(2)利用CO还原稀土亚硫酸盐(Koskenlinna M.， Leskela M，and Niinisto L，J.Electrochem.Soc.，1976，123，75.)；(3)利 用H₂S或CS₂与稀土氧化物发生硫化反应(Haynes J.W.and Brown J. J.J.Electrochem.Soc.，1968，115，1060.)；(4)在S+NaCO₃混合熔盐体系 中使稀土氧化物发生硫化(Royce M.R.，U.S.Pat.3418246(1968)。但 是按照上述方法均无法直接制备出具有特定形貌的稀土硫氧化物。具 有特定形貌的稀土硫氧化物，尤其是球形的稀土硫氧化物具有较高堆 积密度和低散射光，因此直接制备出具有球形形貌的稀土硫氧化物并 将其应用于显示设备涂屏荧光粉，可提高显示器件的发光效果。

发明内容

本发明要解决的问题在于提供一种稀土硫氧化物的制备方法，按 照本发明提供的方法制备出的稀土硫氧化物具有球形形貌。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种稀土硫氧化物的制备方 法，包括：

将稀土盐溶液与聚乙烯吡咯烷酮混合后用有机溶剂溶解得到第 一反应溶液，所述稀土盐溶液为稀土硝酸盐溶液和/或稀土氯化物溶 液，所述稀土盐溶液中的稀土为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、 镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇中一种或两种；

将硫脲用有机溶剂溶解后得到第二反应溶液；

将所述第一反应溶液与第二反应溶液混合后加热，恒温反应得到 前驱体；

将所述前驱体在含硫气氛中煅烧得到球形稀土硫氧化物。

优选的，所述稀土盐溶液中的稀土包括基体稀土和激活剂稀土， 所述基体稀土为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、 镱、镥、钇中任一种，所述激活剂稀土为铕或铽，基体稀土与激活剂 稀土的摩尔比为1.9～1.98∶0.02～0.1。

优选的，所述稀土盐溶液中的稀土离子与聚乙烯吡咯烷酮的混合 比例按摩尔计为26.7～28.3∶1。

优选的，所述有机溶剂为乙醇和/或乙二醇。

优选的，所述第一反应溶液中稀土离子与所述第二反应溶液中硫 脲的摩尔比为1.4～1.8∶1。

优选的，将所述第一反应溶液与第二反应溶液混合后加热的温度 为180℃～220℃。

优选的，所述含硫气氛为硫化氢气氛、二硫化碳气氛或氮气和硫 的混合气体气氛。

优选的，所述煅烧的温度为600℃～900℃。

本发明提供一种稀土硫氧化物的制备方法，它是将稀土硝酸盐溶 液和/或稀土氯化物溶液与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合后用有机溶剂 溶解得到第一反应溶液，将硫脲用有机溶剂溶解后得到第二反应溶液， 再将第一反应溶液与第二反应溶液混合后加热恒温反应得到前驱体， 最后将前驱体在含硫气氛中高温煅烧得到球形稀土硫氧化物。其中硫 脲作为硫源，PVP作为表面活性剂，用以控制球形形貌的生成。反应 过程中溶液中首先生成纳米颗粒产物，PVP吸附在纳米颗粒的表面避 免颗粒之间发生团聚，并控制核的生长速度，使纳米颗粒产物经过一 个均向生长的过程，得到球形的前驱体，从而将前驱体经过煅烧后便 得到球形形貌的稀土硫氧化物。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的Gd₂O₂S的X射线衍射谱图；

图2为本发明实施例1制备的Gd₂O₂S的扫描电镜图；