[发明专利]一种应用于温度传感器的蓝色荧光粉及其制备方法

说明书

一种应用于温度传感器的蓝色荧光粉及其制备方法，荧光粉满足组分：Sr₂MgSi₂O₇:xEu²⁺其中0.01≤x≤0.05，采用共沉淀法制备，通过溶解、共沉淀、干燥、烧结，最终制得该荧光粉。该制备方法简便，制备的荧光粉纯度高，性能稳定，最终制得的荧光粉在30℃加热到110℃时，其发光强度随温度的变化为线性的，在温度传感器中具备应用潜力。

技术领域

本发明提供一种应用于温度传感器的蓝色荧光粉及其制备方法，属无机发光材料制备应用技术领域。

背景技术

长余辉荧光粉在照明、交通标志、钟表、发光涂料、传感器和探测器、生物医学成像、光催化和太阳能电池等许多领域都有很大的应用潜力。在各种荧光粉中，硅酸盐因其制备简单、成本低、晶体结构稳定、持久时间长、物理和化学性质稳定、耐水性好、环保、发光颜色多样且近紫外区吸收能力强等特点，被广泛应用。

M₂MgSi₂O₇(M=Ca、Sr、Ba)是研究最广泛的持久性发光硅酸盐材料。稀土离子是荧光粉中最常见的掺杂离子，可用作荧光粉的激活离子。发光的Eu²⁺离子可以在不同的基质上发出从紫外到红外区域的光，这是因为Eu²⁺离子所涉及的外部的5d轨道受晶体场的影响很大。因此，影响其发光的因素多种多样，且难以控制并加以利用。

发明内容

1.为了制备出适合用于温度传感器的蓝色荧光粉。本发明提供了一种蓝色荧光粉，其化学式为Sr₂MgSi₂O₇: xEu²⁺，其中0.01≤x≤0.05及其制备方法，通过共沉淀法制备了高纯的Sr₂MgSi₂O₇: Eu²⁺荧光粉，在Sr₂MgSi₂O₇中掺杂了一定浓度Eu²⁺来控制离子间的非辐射能量转换，使其在加热时，发光强度的衰减为线性，具有作为温度传感器的巨大潜力。

2.本发明的技术方案如下：

首先，将纯度大于99.9%的硝酸镁、硝酸锶、醋酸铕、正硅酸四乙酯按照化学计量比进行称量；然后，将硝酸镁、硝酸锶和醋酸铕置于烧杯中，并加入去离子水，配制金属离子浓度为0.5~3mol/L的溶液。将溶液在50~70℃的温度下以200~400转/分的速度加热搅拌10~30分钟，使其完全溶解，形成溶液A，将正硅酸四乙酯完全溶解在无水酒精中，配置成0.5~1.5mol/L的溶液，搅拌10~30分钟，形成溶液B。然后，将溶液B倒入溶液A中，在温度为40~80℃的条件下，以200~400转/分的速度加热搅拌10~30分钟，得到混合均匀的溶液C，随后，将溶液C10~30%的体积分数的浓度为0.5~2mol/L的氨水滴入溶液C中，直到溶液浑浊。将混合溶液倒入塑料试管中，在5000~6000rpm下离心20~40分钟，分别使用去离子水和无水乙醇洗涤3~4次，得到白色沉淀前驱体；最后，将前驱体在60~80℃下干燥12~20小时，研磨后将其置于坩埚中烧结。在950~1150℃下烧结8~18小时，最终得到所需荧光粉。

有益效果

1.本发明提供的荧光粉在30℃加热到110摄氏度时，其发光强度随温度的变化为线性的，具有作为温度传感器的潜力。

2.本发明提供的方法在制备荧光粉的过程中，选用高纯的原料粉体，并严格控制杂质的引入，非常适合用于高纯荧光粉的制备。

3.本发明提供的荧光粉的制备方法，产量和产率高，实验过程简单，烧结时间可在较大时间内变动，对实验时间安排要求不苛刻，可有效提高产量和降低生产成本，非常适合（半）工业化生产。

附图说明

图1实施例制备不同Eu²⁺浓度粉体的XRD图像；