[发明专利]Al5BO9:Eu3+发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种发光强度高的Al₅BO₉:Eu³⁺发光材料及其制备方法。

背景技术

由于硼酸盐基质发光材料具有比以硅酸盐、铝酸盐和磷酸盐为基质的发光材料合成工艺简单、化学性质稳定、显色性好、发光效率高等特点，近年来人们对此进行了大量的研究，在其发光性能、发光机理研究等方面取得了一定进展，在显示显像、光源、光电子学、医学等不同领域中己得到了广泛的利用。

目前，主要利用高温固相法、溶胶-凝胶法等方法合成不同种类的硼酸盐基质发光材料，其中高温固相法是目前制备这些无水硼酸盐基质发光材料最常用的方法，常见的基质为：稀土金属硼酸盐、碱土金属硼酸盐、稀土和碱土金属复合硼酸盐及二元稀土金属硼酸盐基质。但是由于硼酸盐耐真空紫外光辐照和抗离子轰击的能力较差，使得其使用的寿命较短，特别是正硼酸盐荧光红粉中，Eu³⁺的磁偶极跃迁比电偶极跃迁强，发射橙红色光，色度较差。同时由于常用的高温固相法制备的发光材料颗粒较大，粉碎后晶型遭到破坏，发光亮度有所下降，光衰较大，影响了二次使用的特性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种以Al₅BO₉为基质，分散性好、纯度高且发光强度和红橙比高的发光材料Al₅BO₉:Eu³⁺，以及该发光材料的制备方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是该发光材料Al₅BO₉:Eu³⁺由下述步骤制备而成：

1、制备前驱体K₂[Al(B₅O₁₀)]·4H₂O:Eu³⁺

将异丙醇铝、K₂B₄O₇·4H₂O、Eu₂O₃、去离子水、吡啶按摩尔比为1:1.8～2.25:0.005～0.075:36～39:54～57混合均匀后，加入到聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，160～180℃反应5天，将反应产物抽滤、洗涤、干燥，得到前驱体K₂[Al(B₅O₁₀)]·4H₂O:Eu³⁺。

2、制备Al₅BO₉:Eu³⁺发光材料

将前驱体K₂[Al(B₅O₁₀)]·4H₂O:Eu³⁺在1250～1400℃焙烧3.5～7.5小时，自然冷却至常温，用50～60℃热水洗涤，得到Al₅BO₉:Eu³⁺发光材料。

上述的步骤1中，优选将异丙醇铝、K₂B₄O₇·4H₂O、Eu₂O₃、去离子水、吡啶按摩尔比为1:2:0.025:37:56混合均匀后，加入到聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，170℃反应5天，将反应产物抽滤、洗涤、干燥，得到前驱体K₂[Al(B₅O₁₀)]·4H₂O:Eu³⁺。

上述的步骤2中，优选将前驱体K₂[Al(B₅O₁₀)]·4H₂O:Eu³⁺在1300℃焙烧5～6小时。

上述的步骤2中，最佳选择将前驱体K₂[Al(B₅O₁₀)]·4H₂O:Eu³⁺在1300℃焙烧5.5小时。