[发明专利]利用铋系材料资源化除氯制备掺杂型荧光粉的方法

说明书

本发明涉及利用铋系材料资源化除氯制备掺杂型荧光粉的方法，包括如下步骤：将铋系材料和氧化物发光材料加入到含氯离子的重金属废水中，在室温或加热条件下搅拌0.5h～48h，待反应完全后过滤、干燥、煅烧即得到掺杂型荧光粉；所述铋系材料是含有铋元素的化合物；所述氧化物发光材料是含有如Mn、Eu、La、Ce、Lu、Yb等发光元素的氧化物；所述含氯离子的重金属废水中还含有Fe、Zn、Cu、Ni、Mg、Ca、Co、Sr、Cr、Cd等金属离子。本发明通过利用铋系材料能够资源化去除废水中的氯离子和少量金属离子，并以此获得了金属元素敏化的掺杂型荧光粉，本发明方法不但可高效除氯，还能得到高附加值的发光材料。

技术领域

本发明涉及废水除氯和发光材料制备技术领域，具体涉及利用铋系材料资源化除氯制备掺杂型荧光粉的方法。

背景技术

随着我国经济的不断发展，工业水平不断提升，重金属废水的产量也在逐年增长，其中高含量的氯离子若不加以处理，不仅会腐蚀生产中的金属管道和构筑物，还会对环境造成严重的污染。一般工业废水中除了含有高含量的氯离子以外，还含有较多的重金属离子，且成分比较复杂，目前专门同时处理重金属废水中的氯离子和重金属离子并使其能够达标排放的技术甚少。现有技术中氧化铋除氯法是比较有效的一种除去废水中氯离子的方法。但是由于氧化铋的尺寸过大，氧化铋除氯方法大部分是在氧化铋过量条件下才能达到较高的除氯效率，因此氧化铋的利用率较低。

氯氧化铋是氧化铋废水除氯的产物，同样它也是一种新型的宽带隙半导体材料，可作为发光元素优良的基质材料。Er³⁺/Eu³⁺共掺氯氧化铋能够发射出紫光和长波长红光光谱，并通过改变掺杂浓度，实现由黄绿光到黄光再到橙红光的调节(近紫外激发具有颜色可调的Er³⁺/Eu³⁺共掺BiOCl荧光粉，物理学报，2015)。Zn²⁺和Eu³⁺共掺杂氯氧化铋可实现Zn²⁺掺杂诱导Eu³⁺的反常发光，即随着Zn²⁺掺杂浓度的增大，Eu³⁺的荧光寿命得到延长，而发光强度却先减小后增加(Zn²⁺掺杂诱导Eu³⁺激活BiOCl层状半导体的反常发光性能研究，无机材料学报，2017)。Er³⁺掺杂氯氧化铋在1550nm激光激发下能够发射出强烈的红光、弱的绿光和微弱的紫外光及983nm近红外光，并且这些红绿光发射具有强烈的温度依赖性(1550nm激发层状BiOCl:Er³⁺上转换发光及温度传感特性，无机材料学报，2020)。Nd²⁺、Yb³⁺和Ho³⁺掺杂氯氧化铋具有优异的上转换发光性能(CN201810323242.2)。但这些氯氧化铋发光材料都是采用纯材料制备的，成本较高。

针对现有技术中废水存在高含量氯离子和重金属离子且净化困难、只能得到低附加值除氯产物的问题，如何提高氧化铋除氯法中氧化铋的利用率来进一步提高废水除氯效率以及如何利用废水中氯离子和重金属离子来低成本制备高附加值的发光材料是本发明重点解决的技术问题。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供利用铋系材料资源化除氯制备掺杂型荧光粉的方法。本发明通过利用铋系材料能够资源化去除废水中的金属离子及氯离子，并以此获得了掺杂型荧光粉，本发明方法不但可高效除氯还能除去废水中的少量重金属离子，并得到高附加值的发光材料。

为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

利用铋系材料资源化除氯制备掺杂型荧光粉的方法，包括如下步骤：

将铋系材料和氧化物发光材料加入到含氯离子的重金属废水中，在室温或加热条件下搅拌，待反应完全后过滤、干燥、煅烧即得到掺杂型荧光粉。