[发明专利]空心结构的硫代镓酸锶盐发光材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料领域，尤其涉及一种空心结构的硫代镓酸锶盐发光材料及制备方法。

背景技术

现在的商用发光材料大多是用高温固相法制备的，高温反应耗能多且颗粒分布不均，粉粒形貌各异，需用球磨的方法以获得2-8微米粒径的荧光粉，且使粉体颗粒尺寸不一致，形貌不完整，致使涂层不均。人们通过使用溶胶-凝胶法，水热合成法，络合凝胶法等方法来制备荧光粉，这些方法可以弥补高温固相合成法的不足,但是这些方法所得的荧光粉的发光强度不如高温固相合成法。得到尺寸、形貌可控且发光性能好的发光材料是研究人员一直努力的目标。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种发光效率较高、形貌可控的空心结构的硫代镓酸锶盐发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种空心结构的硫代镓酸锶盐发光材料，其化学通式为Sr_1-xGa₂S₄:Eu_x²⁺，其中，x为Eu²⁺取代Sr离子的摩尔数，x的取值范围为0<x≤0.2；Sr_1-xGa₂S₄:Eu_x²⁺为发光材料，冒号“：”表示为Eu²⁺的掺杂。

所述空心结构的硫代镓酸锶盐发光材料，优选，x的取值范围为0.001≤x≤0.1。

本发明还涉及一种空心结构的硫代镓酸锶盐发光材料的制备方法，包括如下步骤：

将浓度为0.000075～0.15g/ml的蔗糖或葡萄糖乙醇溶液移入反应釜中，密封状态于120～200℃下反应5～36h，随后冷却至室温后离心分离，得到固相物，并对固相物进行洗涤、干燥后得到碳小球C；其中，C表示碳元素；

按照Sr_1-xGa₂S₄:Eu_x²⁺中的各元素化学计量比，量取Sr、Ga和Eu各自对应的盐溶液,放入烧杯中，然后加入所述碳小球C，搅拌均匀；然后再缓慢加入草酸沉淀剂，得到混合溶液，并调节混合溶液的pH值为10～12后反应2～8h，停止反应，反应液经过滤、洗涤、干燥处理后得到沉淀物，即为Sr_1-xGa₂(C₂O₄)₄:Eu_x²⁺@C前驱体；其中，Sr_1-xGa₂(C₂O₄)₄:Eu_x²⁺@C中，Sr_1-xGa₂(C₂O₄)₄:Eu_x²⁺为外壳，@表示包覆，C为碳小球C的简写，为内核；碳小球C与Sr_1-xGa₂S₄:Eu_x²⁺的摩尔比为0.025:1～10:1；

将所述前驱体进行研磨，研磨粉体放于马弗炉中、在空气气氛中于500～800℃预烧1～12h，将碳转化为CO₂除去，冷却至室温，再研磨预烧样品，将研磨粉体再次置于马弗炉中，并往马弗炉中通入惰性气体，使马弗炉中为惰性气氛；然后通入H₂S,在800～1300℃煅烧2-10h,冷却到500℃停止通入H₂S，换成通入惰性气体，冷却至常温下，停通入惰性气体,取出样品，研磨均匀，即得空心结构的硫代镓酸锶盐发光材料，该发光材料的化学通式为Sr_1-xGa₂S₄:Eu_x²⁺；

上述步骤中，x为Eu²⁺取代Sr离子的摩尔数，x的取值范围为0<x≤0.2。

所述空心结构的硫代镓酸锶盐发光材料的制备方法，优选，反应釜为带聚四氟乙烯内衬的反应釜。