[发明专利]含碱土金属元素的焦磷酸盐荧光粉的共沉淀制备方法、荧光粉及应用

说明书

技术领域

本发明属于发光材料领域，涉及含碱土金属元素的焦磷酸盐荧光粉的共沉淀制备方法、荧光粉及其应用。

背景技术

含碱土金属的焦磷酸盐体系发光材料由于发光效率高，合成条件简单，成本低以及化学性质稳定等诸多优点，是一种很好的制备荧光材料的基质。文献报道的Eu²⁺、Mn²⁺共掺杂的焦磷酸盐体系的荧光粉在紫外区域具有较宽的激发光谱，在紫外线的激发下其在蓝光区域和红光区域分别具有两个较强的发射峰。良好的发光性质显示出焦磷酸盐体系的荧光粉在白光LED方面、三基色节能灯、植物生长灯和农用转光薄膜等方面具有很大的应用前景。

现有报道的合成含碱土金属的焦磷酸盐体系发光材料的方法都是高温固相法，即以(NH₄)₂HPO₄、碱土金属、过渡金属和稀土元素的氧化物或碳酸盐为原料，研磨、煅烧后得到荧光粉产品；或者先制备出碱土金属的磷酸氢盐，然后以碱土金属的磷酸氢盐、过渡金属和稀土元素的氧化物或碳酸盐、(NH₄)₂HPO₄为原料，研磨、煅烧后得到荧光粉产品。上述方法的原料中都含有(NH₄)₂HPO₄晶体，因此存在以下缺陷：a、(NH₄)₂HPO₄晶体颗粒较粗，原料混匀困难，进而导致产品的粒径较大，后处理光衰严重；b、研磨时局部温度较高，(NH₄)₂HPO₄晶体易分解产生氨气，危害人体健康和污染生态环境，尤其在大规模生产过程中。

发明内容

为了克服上述高温固相法合成含碱土金属的焦磷酸盐体系发光材料的缺陷，本发明提供了一种利用共沉淀法合成含碱土金属的焦磷酸盐体系发光材料的方法，本发明制备的荧光粉以稀土离子和过渡金属中的一种或几种为激活剂，以碱土金属磷酸盐为基质，可同时发射蓝光和红光。

本发明解决其技术问题的解决方案是：提供一种含碱土金属的焦磷酸盐体系发光材料的共沉淀制备方法，具体地：

该荧光粉的通式为：Mg_2-m-n-kCa_mSr_nBa_kP₂O₇：xRE,yM，

其中：0≤ m ≤ 2.0，0≤ n ≤2.0，0≤ k ≤2.0，0 ≤ m+n+k ≤ 2.0，0 ≤ x ≤ 0.1，0 ≤ y ≤ 0.2；

RE为Y³⁺、La³⁺、Ce³⁺、Pr³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Eu³⁺、Eu²⁺、Gd³⁺、Tb³⁺、Dy³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Yb³⁺、Lu³⁺中的一种或两种；

M为Mn²⁺、Cu²⁺、Cu⁺、Pb²⁺、Bi³⁺中的一种或两种。

具体步骤如下：

（1）配制(NH₄)₂HPO₄溶液A：按照通式的化学计量比准确称取(NH₄)₂HPO₄晶体，配制成浓度为0.5-1.5mol/L的(NH₄)₂HPO₄水溶液A。

优选地，所述溶液中加入表面活性剂，所述表面活性剂为聚乙二醇，包括PEG-200、PEG-300、PEG-400、PEG-600、PEG-800等。

优选地，所述表面活性剂的加入量为生成的前驱体沉淀物质量的3-10%。