[发明专利]一种蓝绿色荧光卤化物材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种蓝绿色荧光卤化物材料及制备方法。其化学式为Cs₂KIn_1‑xSb_xCl₆，其中0x0.07。制备步骤如下：1.将四种纯度高达99.9％的原料CsCl、KCl、InCl₃、SbCl₃按照化学计量比在真空手套箱内称取并研磨60min以上；2.将混合均匀的样品在580℃的真空条件下烧结5小时；3.重复2‑3次可得蓝绿色荧光材料。该材料以Sb³⁺做为激活离子，在近紫外光的照射下，材料产生蓝绿色的光致发光，发射中心波长为495nm左右。该材料的合成周期短，发光强度高，稳定性优异，无毒无污染，低成本等优点，在白光LED中具有优异前景。

技术领域

本发明属于荧光领域，具体涉及了一种蓝绿色荧光卤化物材料及制备方法。

背景技术

近年来，全无机氯化物双钙钛矿是新型的光学半导体材料，因其合适的能带结构和宽度，可谐调的能带结构，在可见光区具有较强的吸光能力和较好的光电转化效率，使其在光催化、激光产生、荧光发射、光电传感、光电探测等方面有广阔的应用前景，是目前半导体光学材料领域的研究热点。

在照明发光领域，白光LED很大程度可以满足我们对人造光源的需求。目前白光LED产生白光主要有两种方法，第一种是用蓝色光芯片激发黄光荧光粉，另一种是用紫外光芯片激发三基色(红、蓝、绿)荧光粉。对于后一种制备的白光LED，其LED虽然易调节显色指数和色温但三基色荧光粉含有稀土元素导致其毒性较强，因此探索无毒发光材料成为目前的研究热点。

由于发光材料在固定的激发下，发射波长越宽则材料的显色指数越高，并且同一种材料能在蓝色和绿色波段被激发可降低LED的变色问题，因此探索一种无毒并且发蓝绿色荧光粉对于LED产业具有重要的意义。本发明提出一种掺杂Sb³⁺的双钙钛矿Cs₂KInCl₆，在波长为337nm紫外光激发下，相应的发光材料发射波长覆盖可见光(380-780nm)的80％以上，发射中心波长为495nm，半峰宽约150nm，样品发出蓝绿色荧光。

发明内容

本发明目的在于提出一种掺杂Sb³⁺的双钙钛矿Cs₂KInCl₆的制备方法，又因为制备合成时间较短，并且产物纯度高达99％以上，而且产物稳定性强，在无水条件下不会变质；在波长为337nm紫外激发下，相应的发光材料发射波长在390nm-700nm之间，发射中心波长为495nm，样品发出蓝绿色的荧光。因此本发明制备的材料周期短，纯度高、稳定性强、无毒无污染、荧光性能优异，掺入的Sb³⁺很大程度提高了荧光性能等特点。

将四种纯度高达99.9％的原料CsCl、KCl、InCl₃和SbCl₃按照化学计量比在真空手套箱内称量，随后放入清洗干净的研钵中。通常按照约2g左右的产物计算原料。

将原料干磨60min，使得原料均匀混合，途中将研钵壁与研钵棒上样品刮下，减少样品比例的损失。

随后将混合均匀的样品移入刚玉氧化铝坩埚中并真空封入耐高温玻璃管中。

把带有样品的玻璃管放入580℃的马弗炉中进行烧结5小时，重复2-3个周期可得到蓝绿色光致发光材料。

附图说明

图1是在Cs₂KInCl₆钙钛矿的基础上掺杂0.5％-7％Sb³⁺制备Cs₂KIn_1-xSb_xCl₆的X射线衍射图。

图2是掺杂1％Sb³⁺的激发与发射图谱。