[发明专利]一种Eu掺杂钙磷酸盐发光材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种Eu掺杂钙磷酸盐发光材料，其特征在于，所述发光材料化学通式为Ca_4-x+10y(PO₄)_2+6yO_1+2yH_2y:Eu_x²⁺，其中0x≤0.2，0y≤0.1，

所述的发光材料结构中包括晶核和壳层，所述晶核主体的化学组成为Ca_4-x(PO₄)₂O:Eu_x²⁺，所述壳层主体为Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂。

2.根据权利要求1所述的一种Eu掺杂钙磷酸盐发光材料，其特征在于，所述发光材料化学通式为Ca_4-x+10y(PO₄)_2+6yO_1+2yH_2y:Eu_x²⁺，其中0.02≤x≤0.15。

3.根据权利要求1所述的一种Eu掺杂钙磷酸盐发光材料，其特征在于，所述发光材料化学通式为Ca_4-x+10y(PO₄)_2+6yO_1+2yH_2y:Eu_x²⁺，其中0.02≤x≤0.1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种Eu掺杂钙磷酸盐发光材料，其特征在于，当在460nm激发时，发出峰值波长位于648nm的红光，当在345nm～390nm激发时，发出峰值波长位于500nm和620nm的白光。

5.根据权利要求1-3任一项所述的Eu掺杂钙磷酸盐发光材料，其特征在于，所述的Eu掺杂钙磷酸盐发光材料在白光LED中的应用，用345nm～390nm的紫外光和紫光芯片激发时，可得到高显色和色温可调节的白光。

6.一种Eu掺杂钙磷酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)高温固相反应法制备磷酸四钙

按化学分子式Ca_4-x(PO₄)₂O的化学计量比称取原料，所称取的原料分别为磷酸二氢钙和碳酸钙；然后将称取的原料在玛瑙中研磨充分后，将其装入到坩埚中，在氮气气氛中进行热处理，其中热处理温度为1450℃，随炉冷却至室温后获得磷酸四钙，其中0x≤0.2；

(2)制备Eu掺杂钙磷酸盐发光材料

首先，将氧化铕用硝酸溶解成硝酸盐,得到铕离子浓度为0.02-0.2mol/L溶液a，按照与步骤(1)制备的磷酸四钙化合物1：y的摩尔比计算并称取所需磷酸氢二铵和硝酸钙，配制成磷酸氢根离子浓度为0-0.6mol/L和钙离子浓度为0-1.0mol/L的溶液b，其中，0≤y≤0.1；

然后，将所需的化学计量比铕离子用移液管移取溶液a，加入溶液b中，混合溶液搅拌均匀后加入步骤(1)制备的磷酸四钙得到悬浊液，用氨水调节悬浊液pH值到10，静置后，抽滤，烘干，制备成前驱体粉末；

最后，将前驱体粉末置于刚玉瓷舟，送入高温管式炉，在弱还原气氛和1200～1500℃的条件下进行热处理，随炉冷却后制得Eu掺杂钙磷酸盐发光材料成品。

7.根据权利要求6所述的Eu掺杂钙磷酸盐发光材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，所述的热处理是在1200～1500℃的条件下煅烧2～20h。

8.根据权利要求6所述的Eu掺杂钙磷酸盐发光材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，弱还原气氛为体积百分数为3％的H₂与体积百分数为97％的N₂的混合气。