[发明专利]一种氧化铝-氧化硅复合材料及制备方法

说明书

一种氧化铝‑氧化硅复合材料及制备方法，各组分及其摩尔百分比为Al₂O₃：0‑98.04%，SiO₂：0‑98.04%，Eu₂O₃：1.96%。制备方法：（1）按照配比称取原料，将Eu₂O₃、SiO₂、Al₂O₃置于玛瑙研钵中，充分研磨后得到混合均匀的粉末，倒入干燥，清洁的刚玉坩埚中；（2）将以上装有混合均匀粉末的刚玉坩埚置于马弗炉中，在空气气氛中进行1200‑1350^oC的高温固相反应，烧结10‑12h，待炉冷却至900^oC时立即取出冷却至室温。本发明操作简单、原料来源广泛、成本低廉、无毒无污染，产物物理化学性能稳定，具有发光稳定高效，在紫外具有良好的吸收。

技术领域

本发明属于固体发光材料领域。

背景技术

稀土掺杂材料由于其独特的发光特性，在显示、照明和激光等领域具有巨大的应用潜力引起了科研人员的极大关注。Eu²⁺是重要的低价稀土离子，其在近紫外区有4f→5d宽带吸收（300-500 nm，不同基质中吸收范围可以移动），其吸收和发射强烈依赖于基质及结构，因而可调制其吸收和发光颜色以满足LED的需要；而Eu³⁺主要发射波长为589 nm和620nm左右的窄带橙红光。如果在基质掺杂同时存在这两种价态，则可以调控Eu²⁺的发射波长以及Eu²⁺/Eu³⁺的相对含量和相对发射强度，可调控其吸收和发光颜色，这种荧光体在LED的领域将会是一种极具潜力的荧光材料。采用还原气氛中获得二价铕离子制备设施昂贵、反应不充分、无法量产，及制备所需的还原性气体的安全问题等缺点。自还原具有易于量产、产物均匀、环保等优点。因此找出一种高效安全，还能够大量生产的制备方法和合适的基质是具有研究价值的。

发明内容

本发明目的是提出一种具有高效蓝/红光发射的Eu²⁺-Eu³⁺激励Al₂O₃-SiO₂复合材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种氧化铝-氧化硅复合材料，各组分及其摩尔百分比（mol%）为Al₂O₃：0-98.04%，SiO₂：0-98.04%，Eu₂O₃：1.96%。

本发明所述的一种氧化铝-氧化硅复合材料的制备方法，采用自还原法制备，通过控制掺杂基质中Al₂O₃和SiO₂的比例，控制稀土离子共掺的量进而改变强度、颜色，包括如下步骤。

（1）复合材料配料的混合：

按照配比称取原料，将Eu₂O₃、SiO₂、Al₂O₃置于玛瑙研钵中，充分研磨后得到混合均匀的粉末，倒入干燥，清洁的刚玉坩埚中。

（2）复合材料的烧结：

将以上装有混合均匀粉末的刚玉坩埚置于马弗炉中，在空气气氛中进行1200-1350^oC的高温固相反应，烧结10-12h，待炉冷却至900^oC时立即取出冷却至室温。

本发明所述的氧化物Al₂O₃、SiO₂皆为分析纯，稀土离子Eu³⁺选择纯度为99.99%的氧化物Eu₂O₃。