[发明专利]Eu3+掺杂层状钙钛矿结构La2CuO4荧光粉体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，具体涉及一种Eu³⁺掺杂层状钙钛矿结构La₂CuO₄荧光粉体的制备方法。

背景技术

铜系稀土材料常见构型为A₂BO₄，属于层状钙钛矿型氧化物，而层状钙钛矿型氧化物由于具有特殊的物理化学性能而被广泛应用。主要应用在传感器、电解质、催化剂还有改善环境污染等各个方面，由此对层状钙钛矿型氧化物的制备研究具有广阔的应用前景：对其进行金属掺杂，能够改变他的结构性能，从而改善它在各个用途方面的很多不足，所以研究稀土掺杂对层状钙钛矿型氧化物的影响也有着无可取代的意义。

制备铜系稀土材料的常见方法包括高温固相合成法、溶胶凝胶法、共沉淀法、水热法、燃烧法等等。本文主要采用的是水溶液法。用该方法制备的前驱体粉体比较均匀，并且所得的A₂BO₄氧化物粉末有较高的反应活性，同时比表面积也相对较高，而且用这种方法简单快捷，制得的物质性质均匀稳定。

对于稀土发光材料而言重要的是稀土离子，由于稀土离子含有特殊的4f电子组态能级，当其受到激发时，4f电子可以在不同能级间产生激发跃迁，当其退激时，跃迁至不同能级的激发态电子又回到原来的4f电子组能态，从而产生发光光谱。即4f-4f和4f-5d之间的相互跃迁。Eu³⁺离子的跃迁主要是4f-4f偶极跃迁，发射特征的红光。

铜酸稀土盐类物质作为荧光基质可以被紫外光高效激发，且具有稳定的物 理化学性质等优点，成为研究热点。在La-Cu-O三元体系中，对钙钛矿构型La₂CuO₄的催化性能研究较多，而对其为基质材料的荧光性质研究较少。

利用稀土离子掺杂钙钛矿结构铜酸盐基质材料，稀土Eu³⁺离子被基体激发而在可见光区域内发射红光，是一种潜在高效的荧光粉体。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种Eu³⁺掺杂层状钙钛矿结构La₂CuO₄荧光粉体的制备方法，所得的荧光粉亮度高，粉体粒度大小均匀、分散均匀，颗粒形状规则，颗粒一致性好，荧光转换效率高。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种Eu³⁺掺杂层状钙钛矿结构La₂CuO₄荧光粉体的制备方法，包括如下步骤：

S1、按化学通式La_2(1-x)Eu_2xCuO₄(0.005≤x≤0.07)中的化学计量比称取镧的可溶性盐、铕的可溶性盐和铜的可溶性盐，将它们溶解于适量去离子水中，混合均匀，制备溶液A；

S2、取适量柠檬酸溶于醇中，再加入适量有机碱，得溶液B；

S3、将溶液A与B混合，搅拌均匀后，得溶液C，将溶液C缓慢升温至50-150℃，保温3-6h，得胶体D；

S4、将所得的胶体D放置于刚玉坩埚中，在空气气氛下，在马弗炉中，900-1100℃温度条件下煅烧2-6h后，随炉冷却至室温，得到煅烧产物；

S5、将所得煅烧产物粉碎、研磨、洗涤、干燥后，得钙钛矿结构荧光粉。

优选的，所述柠檬酸的用量为Cu离子的3倍量；所述有机碱的用量为Cu离子的9倍量。

优选的，所述步骤S1中D的可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐、碳酸盐中的一种或几种。

优选的，所述步骤S1中醇溶液为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的一种或几种。

优选的，所述步骤S1中的有机碱为氨水、三乙胺中的一种或几种。

优选的，所述步骤S5中过筛具体为过100-200目筛；洗涤的方法为酸洗、水洗中的一种或两种；干燥的温度为50～150℃，时间为2～6小时。

本发明具有以下有益效果：

采用水溶液烧结法制备前驱体，在空气气氛中进行煅烧，煅烧温度低，工艺简单，制备的样品纯度高。由于基质与Eu³⁺离子之间的电荷转移跃迁强烈，使得Eu³⁺离子被有效激发，因此得到的荧光粉亮度高，样品形貌观察显示粉体颗粒一致性好。

附图说明