[发明专利]一种铋离子激活的钛铝酸盐荧光粉及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种铋离子激活的钛铝酸盐荧光粉，其特征在于，其化学通式为：Mg_3-x-yBi_xNa_yTi₃Al₄O₂₅，其中x为激活剂Bi³⁺离子的掺杂摩尔比，y为电荷补偿剂Na⁺离子的掺杂摩尔比，0.015≤x≤0.3，0.015≤y≤0.3，x=y。

2.一种权利要求1所述的铋离子激活的钛铝酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于，采用化学溶胶-凝胶法，具体包括以下步骤：

（1）根据化学通式Mg_3-x-yBi_xNa_yTi₃Al₄O₂₅中各元素的化学计量比，分别称取含Mg²⁺的化合物、含Bi³⁺的化合物、含Na⁺的化合物和含Al³⁺的化合物，其中 0.015≤x≤0.3，0.015≤y≤0.3，x=y；将含Bi³⁺的化合物加入稀硝酸溶液或乙醇溶液中，搅拌直至完全溶解，得到溶液A；将含Mg²⁺的化合物、含Na⁺的化合物和含Al³⁺的化合物加入去离子水或稀硝酸溶液中，搅拌直至完全溶解，得到混合溶液B；

（2）根据化学通式Mg_3-x-yBi_xNa_yTi₃Al₄O₂₅中Ti元素的化学计量比，称取含Ti⁴⁺的化合物，将含Ti⁴⁺的化合物溶解在无水乙醇中，得到溶液C；

（3）将所述混合溶液B与所述溶液C按先后顺序依次逐滴加入到所述溶液A中，边滴加边搅拌；然后往混合液中加入柠檬酸和聚乙二醇，充分混合，调节溶液的pH至5；在60℃的水浴条件下不断搅拌，待溶液变得粘稠形成凝胶；

（4）将凝胶陈化一段时间后置于烘箱中，先在80℃条件下烘焙12小时，然后在120℃条件下烘焙6小时，得到蓬松的前驱体；

（5）取出前驱体置于干净的氧化铝坩埚内，然后放入马弗炉内，在空气气氛中煅烧，煅烧温度为850-1200℃，煅烧时间为4-8小时，

（6）自然冷却至室温，取出，即得到铋离子激活的钛铝酸盐荧光粉。

3.根据权利要求2所述的铋离子激活的钛铝酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述柠檬酸的加入量为混合液中所有金属阳离子摩尔量的两倍。

4.根据权利要求2所述的铋离子激活的钛铝酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述含Mg²⁺的化合物为硝酸镁、草酸镁、氯化镁、乙酸镁中的一种；所述含Bi³⁺的化合物为硝酸铋或氯化铋；所述含Na⁺的化合物为氯化钠、硝酸钠、醋酸钠中的一种，所述含Al³⁺的化合物为硝酸铝或氢氧化铝。

5.根据权利要求2所述的铋离子激活的钛铝酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述含Ti⁴⁺的化合物为钛酸四丁酯、异丙醇钛、四乙醇钛中的一种。

6.权利要求1所述的铋离子激活的钛铝酸盐荧光粉在制造近紫外芯片激发的白光LED器件方面的应用。