[发明专利]一种钐锆共掺杂锡酸钙白色荧光粉及其软化学制备方法

说明书

本发明公开了一种钐锆共掺杂锡酸钙白色荧光粉及其软化学制备方法。该白色荧光粉具有如下通式：Ca₂SnO₄：xSm³⁺,yZr⁴⁺，x为0.01‑0.5，y为0‑2。所述软化学制备方法，包括如下步骤：称取原料SnCl₄·5H₂O、Sm₂O₃、CaCl₂·2H₂O、K₂C₂O₄·H₂O、ZrO(NO₃)₂·xH₂O；将原料溶于水或酸制成溶液；经混合，调整pH值为中性；搅拌沉淀后，静置和清洗；浆料经干燥后，干粉研磨，添加助熔剂烧结，研磨，得到钐锆共掺杂锡酸钙荧光粉。经检测，采用软化学方法所制备钐锆共掺杂锡酸钙荧光粉具有能使相组分均匀，颗粒分散性好，颗粒尺寸和形貌易控制，粒度均匀、光致发光性能好。

技术领域

本发明涉及荧光材料领域，具体涉及一种钐锆共掺杂锡酸钙白色荧光粉及其软化学制备方法。

背景技术

为了制备出能量转换效率高的荧光粉，人们已将关注探索优异结构的晶体，其中通过将稀土或/和其他金属元素掺杂在不同的晶体中来研发新型的荧光粉。碱土金属锡酸盐荧光粉是一种能量转换效率高的荧光粉，在Ca₂SnO₄中，SnO₆八面体以低维的形式连接在一起，通过共享边缘进行连接，形成一维的链。在这种低维结构中，很容易将其它离子注入到主晶格中，并在合适的深度处制造陷阱，以储存激发能，并在室温下重新激活时发出光。因此，SnO₆八面体是一种潜在的寄主材料。Ca₂SnO₄的物理和化学非常稳定，被用作发光材料的主体。

一般地，合成锡酸钙荧光粉的现有方法主要是采用传统高温固相法，但是，由于固相法难以合成均匀相组分的产品，因此，会严重地影响其发光效果和强度(高秀平.稀土离子掺杂Ca₂SnO₄和CaSnO₃多色长余辉发光材料的合成、性能与发光机理研究[D].兰州大学,2016.)。传统高温固相法烧结温度高，保温时间长，不利于节约能源保护环境，产物晶体颗粒大且不均匀不利于产业化。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种钐锆共掺杂锡酸钙白色荧光粉及其软化学制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案之一实现的。

本发明提供的一种钐锆共掺杂锡酸钙白色荧光粉，具有如下化学通式：Ca₂SnO₄:xSm³⁺,yZr⁴⁺，其中，x为0.01-0.5，y为0-2。

本发明提供的一种制备所述的钐锆共掺杂锡酸钙白色荧光粉的软化学方法，包括如下步骤：

(1)将CaCl₂·2H₂O加入水中，混合均匀，得到溶液1；将SnCl₄·5H₂O加入水中，混合均匀，得到溶液2；

(2)将Sm₂O₃加入酸性溶液A中，混合均匀，得到溶液3；将ZrO(NO₃)₂·xH₂O加入水中，混合均匀，然后加入酸性溶液B，混合均匀，得到溶液4；

(3)将K₂C₂O₄·H₂O加入水中，混合均匀，得到溶液5；