[发明专利]一种荧光粉及其制备方法

说明书

本申请属于材料技术领域，具体涉及一种荧光粉及其制备方法。本发明所提供的荧光粉的化学稳定性好，激发效率高，能在可见光区范围内被激发。该荧光粉的化学组成表达式为Bi₂O₃:xRe，其中Re是掺杂到基体材料中的稀土元素，为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu；其制备原材料价格低廉，对设备要求低，制备工艺简单易行，可重复性好，得到的产品稳定性高，易于大规模推广和生产应用。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种荧光粉及其制备方法。

背景技术

荧光粉在受到自然光、日光灯光、紫外光等照射后，把光能储存起来，在停止光照射后，再缓慢地以荧光的方式释放出来，所以在夜间或者黑暗处，仍能看到发光，持续时间长达几小时至十几小时。激发和发射波段的设计对于LED荧光粉、激光照明荧光粉、长距离夜视监控等都是十分重要，两者缺一不可。荧光粉的激发波段主要和稀土掺杂离子在不同基质中的进阶跃迁有关，目前主要通过在荧光粉基质中掺杂稀土元素来控制荧光粉的激发波段。

对于目前的许多荧光材料，本领域技术人员希望得到以可见光作为激发光源实现特定发射波长的荧光材料。然而，在现有的荧光材料中由于稀土离子特有的发光性质以及其较高的能级结构，使得实现荧光粉在可见光区范围内的激发变得十分困难。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能够在可见光到近红外范围内被激发的荧光粉及其制备方法，通过采用窄带隙的基质材料掺杂稀土离子的方法淹没部分能级，实现荧光粉的激发波段向可见区范围内移动。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供了一种荧光粉，如式(Ⅰ)所示：

Bi₂O₃:xRe (Ⅰ)；

其中，Re为稀土元素，选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Eu和Lu中的一种或多种；

x为Re的掺杂摩尔量，0.001≤x≤0.1。

本发明还提供了一种上述荧光粉的制备方法，为：将含Bi化合物和含Re化合物混合，进行烧结，得到所述荧光粉；

其中，Re选自Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Eu和Lu中的一种或多种；

所述含Bi化合物和含Re化合物中Bi和Re的摩尔比为2:x；0.001≤x≤0.1。

优选的，所述含Bi化合物选自Bi的氧化物；

所述含Re化合物选自Re的氧化物和/或Re的硝酸盐。

优选的，所述Bi的氧化物为Bi₂O₃。

优选的，所述烧结的温度为600～1000℃。

优选的，所述烧结的时间为4～8h。

优选的，所述烧结的气氛为空气气氛。

优选的，所述烧结采用高温管式炉。

优选的，所述混合的容器为研钵。

本发明提供了一种荧光粉，其化学稳定性好，激发效率高，能在可见光区范围内被激发，发射红色到近红外多种色光。该荧光粉的化学组成表达式为Bi₂O₃:xRe，其中Re是掺杂到基体材料中的稀土元素，为Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb或Lu；其制备原材料价格低廉，对设备要求低，制备工艺简单易行，可重复性好，得到的产品稳定性高，易于大规模推广和生产应用。

附图说明