[发明专利]一种多面体状InBO3:Eu3+发光材料的制备方法

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多面体状 InBO₃:Eu³⁺发光材料的制备方法。

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。

常见的硼酸盐基质有：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。目前，主要利用高温固相法、溶胶-凝胶法、燃烧法等方法合成不同种类的硼酸盐基质发光材料，其中高温固相法是制备这些无水硼酸盐基质发光材料最常用的方法。例如，舒万艮等人用高温固相法在1200℃下煅烧合成出了一种发光强度高的InBO₃:Eu³⁺荧光材料(中南大学硕士论文：硼酸铟稀土荧光粉的制备及其荧光特性的研究)，其发红色光，在如今LED灯等采光领域中很有应用前景，但该方法需要长时间高温煅烧，产物的化学组成均一性差、粒度分布较宽、相貌不规整；Te-Hua Fang等人利用溶胶-凝胶法制得了InBO₃:Eu³⁺荧光材料(Int.J.Electrochem.Sci.,10(2015)2391-2399)，该方法虽然能克服高温固相法存在的需要长时间高温煅烧的缺点，但是所得荧光材料形貌单一、粒径较小，不利于荧光发射；Jyotsna Thakur等采用燃烧法制备InBO₃:Eu³⁺荧光材料(J.Am.Ceram.Soc.,95[2] 696-704(2012))，该方法制备温度低，且是以溶液的方式进行制备，有利于物质之间充分反应，但是所得荧光材料色纯度较低，不利于产品应用。研究结果表明，形貌对硼酸盐基质发光材料的性能有很大的影响，例如Yanping Li等人利用水热法制备出不同形貌的LuBO₃:Eu³⁺(Chem.Mater.2009,21,468-475)，形貌不同，其性能也不同。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有InBO₃:Eu³⁺发光材料制备方法存在的缺点，提供一种操作简单、反应条件温和且所得产品形貌可控、分散性好、荧光性强、色纯度高的多面体状InBO₃:Eu³⁺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：将铟源、硼源、Eu₂O₃和H₂O按摩尔比为 1:2～10:0.01～0.10:80～310混合均匀，所得混合物转移到聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压釜中，180～240℃反应1～5天，将反应产物抽滤后依次用60～80℃热水、乙醇各洗涤2～3次，50～60℃干燥12～24小时，得到多面体状InBO₃:Eu³⁺发光材料，其中所述的铟源为硝酸铟或氧化铟，所述的硼源为四硼酸钾、四硼酸钠、无水硼酸锂中的任意一种。

本发明优选铟源、硼源、Eu₂O₃和H₂O的摩尔比为1:3～8:0.03～0.09:100～230，进一步优选铟源、硼源、Eu₂O₃和H₂O的摩尔比为1:3～6:0.09:100。

本发明优选在200～240℃下反应2～3天，最佳选择在220℃下反应3天。

上述的硼源为四硼酸钾或四硼酸钠时，多面体状InBO₃:Eu³⁺发光材料为六面体状。

上述的硼源为无水硼酸锂时，多面体状InBO₃:Eu³⁺发光材料为八面体状。

本发明方法简单，原料易得，反应条件温和，所制备的InBO₃:Eu³⁺发光材料分散性好，形貌多样，色纯度高，且比传统高温固相法制备的InBO₃:Eu³⁺发光材料具有更高的发光强度，可应用于显示显像、光源、医学等不同领域。

附图说明