[发明专利]Ba3Ge2B6O16: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和红橙比高的Ba₃Ge₂B₆O₁₆:Eu³⁺发光材料及其制备方法。

背景技术

硼酸盐由于具有合成工艺简单、化学性质稳定、显色性好、发光效率高等特点，广泛的应用在显示显像、光源、光电子学、医学等不同领域。近年来，以锗酸盐为基质的发光材料也取得了一定进展，其具有很好的发光特性，但对于稀土掺杂的硼锗酸盐的研究目前还很少，多集中在稀土掺杂的硼锗酸盐玻璃-陶瓷研究。

由于B和Ge均具有灵活的几何配位构型，已经成功合成了一系列结构丰富的有机模板化、碱金属、碱土金属、过渡金属和稀土硼锗酸盐，而且他们中的一些具有好的二阶非线性系数、高的光学损伤阈值以及良好的热稳定性能，因此硼锗酸盐是一种很有潜力的发光材料基质。目前仅仅报道过不同稀土掺杂的LaBGeO₅:Ln³⁺(Ln³⁺＝Eu³⁺、Tb³⁺、Tm³⁺、Pr³⁺、Ho³⁺)荧光材料，其采用高温固相法制备而成，存在产品纯度不高、团聚严重、形貌和粒径不易控制、发光强度较低等不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种分散性好、发光强度高、红橙比高、色纯度高的Ba₃Ge₂B₆O₁₆:Eu³⁺发光材料，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Ba₃Ge₂B₆O₁₆:Eu³⁺发光材料由下述方法制备得到：

1、制备Ba₃[Ge₂B₇O₁₆(OH)₂](OH)(H₂O):Eu³⁺前驱体

将GeO₂、BaCO₃、H₃BO₃、Eu₂O₃和蒸馏水按摩尔比为1:0.5～2:2～5:0.01～0.08:200～300，置于聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中水热反应，水热反应温度为160～220℃、反应时间为1～4天，将反应产物抽滤、洗涤、干燥，得到Ba₃[Ge₂B₇O₁₆(OH)₂](OH)(H₂O):Eu³⁺前驱体。

2、制备Ba₃Ge₂B₆O₁₆:Eu³⁺发光材料

将步骤1得到的Ba₃[Ge₂B₇O₁₆(OH)₂](OH)(H₂O):Eu³⁺在800～950℃焙烧3～9小时，冷却，得到Ba₃Ge₂B₆O₁₆:Eu³⁺发光材料。

上述的步骤1中，GeO₂与BaCO₃、H₃BO₃、Eu₂O₃、蒸馏水的摩尔比优选为1:1.5～2:3～4:0.02～0.05:200～250，最佳为1:1.5:3.5:0.02:220。

上述步骤1中，优选水热反应温度为160～200℃、反应时间为2～3天，进一步优选水热反应温度为200℃、反应时间为2天。