[发明专利]双螯合剂溶胶凝胶法制镨和金属共掺杂的钛酸钙荧光材料

摘要

本发明公开一种以柠檬酸为主要螯合剂的双组份复合螯合剂制备Pr3+掺杂钛酸钙红色荧光材料的溶胶凝胶制备法，在得到CaTiO3Pr3+红色荧光材料的基础上，再进行金属离子的共掺杂，进一步改善CaTiO3Pr3+的荧光性能。与单组分螯合剂相比，采用双组份螯合剂制备的荧光材料的荧光强度普遍较强，且粒度分散均匀，结晶度高；在此基础上进行金属离子的掺杂也成功地将材料的荧光强度提高了0.5倍‑5倍左右，使得CaTiO3Pr3+在红色荧光材料中拥有很大的应用前景。

主权项

一种制备Pr3+掺杂钛酸钙红色荧光材料方法，其特征在于通过溶胶凝胶法， 以柠檬酸(CA)为主要螯合剂，添加另一种螯合剂(CA‑2)组成复合双螯合剂，制得荧光性能良好的CaTiO3:Pr3+，在此基础上进一步进行金属离子(D)的共掺杂，得到荧光性能优良的CaTiO3:Pr3+红色荧光材料；该过程包括以下步骤：（1）纯CaTiO3:Pr3+红色荧光材料的制备：(a)按照化学计量比Ca(1‑x)TiO3:xPr3+取定量的钛源、钙源、镨源溶于乙醇中得A溶液；(b)以金属离子（Ca离子、Ti离子及Pr离子）与螯合剂一定的摩尔比取适量双组分螯合剂溶于无水乙醇得B溶液；(c)将B溶液缓慢加入A溶液中，搅拌至均匀透明的溶胶；(d)转移溶胶于培养皿中，陈化数小时后，于干燥箱中烘干形成干凝胶；(e)将干凝胶转移至研钵中研磨，即为CaTiO3:Pr3+荧光材料的前驱体；(f)将前驱体装入坩埚中，放入马弗炉，于空气氛围中600‑1000℃煅烧2h‑10h，即得纯CaTiO3:Pr3+目标样品；（2）Pr3+与金属离子共掺杂的CaTiO3:Pr3+,D红色荧光材料的制备：按Ca(1‑x)Ti(1‑y)O3:xPr3+,yD的化学计量比称取一定量的含有共掺杂金属离子(D)的无机盐添加至上述A溶液，重复b,c,d,e,f步骤，得到金属掺杂改性的CaTiO3:Pr3+,D红色荧光材料。