[发明专利]一种Eu2+和Eu3+铕离子混合激活的荧光粉、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种Eu²⁺和Eu³⁺铕离子混合激活的荧光粉、制备方法及应用，属于发光材料技术领域。本发明提供的荧光粉其化学式为Na_2‑2xEu_2xAl₂B₄O₁₀，其中x为铕离子掺杂摩尔数，0.001≤x≤0.07；它的基质为Na₂Al₂B₄O₁₀，激活剂是铕离子，是Eu²⁺和Eu³⁺共存的混合。本发明提供的荧光粉的制备采用化学溶胶‑凝胶法合成，烧结在空气气氛中进行。荧光粉在紫外和近紫外光的激发下，可以得到从蓝光到白光的不同发光颜色。本发明制备工艺简单，尤其是对于制备设备的密封性要求不高，生产安全性好，成本低廉、无污染排放，得到的荧光粉为多色发光，且颜色连续可调。

技术领域

本发明涉及一种Eu²⁺和Eu³⁺铕离子混合激活的荧光材料、制备方法及应用，属于无机发光材料技术领域。

背景技术

发光是稀土化合物光、电、磁三大功能中最突出的功能，受到人们极大的关注。稀土发光材料主要由基质和稀土离子激活剂组成，稀土发光材料具有优良的性能，例如，激发态的电子寿命比普通原子激发态寿命长得多、光谱线宽窄、可调谐荧光发射波长等。

在稀土离子之中，铕离子Eu是最重要的激活剂之一，同时具有+3和+2价两种价态，分别对应于f-f和d-f的电子跃迁。Eu³⁺离子以f-f跃迁为主，其发光的最大的特点是呈线状光谱，发光寿命在毫秒的范围，通常Eu³⁺离子激活的荧光粉是在空气气氛下烧结制备的。Eu²⁺离子主要是d-f跃迁，其特点是发光呈宽带光谱，发光强度高，发光寿命极短（纳秒范围），其发光光谱随着基质组成和结构的变化，会发生极大的变化。通常Eu²⁺离子激活的荧光粉必须在还原的气氛下烧结制备。+3和+2价Eu铕离子单独激活的荧光粉受到了很大的关注，在发光和显示方面起着重要的作用。但目前，以Eu²⁺和Eu³⁺铕离子混合激活的以Na₂Al₂B₄O₁₀为基质材料的多色发光的荧光粉未见报道。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种Eu²⁺和Eu³⁺铕离子混合激活的多色发光的荧光粉、制备方法及应用，所制备的荧光粉具有多色、高效，且制备工艺简单、无污染的特点。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是提供一种Eu²⁺和Eu³⁺铕离子混合激活的荧光粉，它以Na₂Al₂B₄O₁₀为基质，铕离子为激活剂，所述的铕离子为Eu²⁺和Eu³⁺混合共存；其化学式为Na_2-2xEu_2xAl₂B₄O₁₀，其中，x为铕离子掺杂摩尔数，0.001≤x≤0.07。

本发明提供的Eu²⁺和Eu³⁺铕离子混合激活的荧光粉，在紫外光激发下，具有蓝光的宽带发射和红色的线状光谱。

本发明技术方案还包括如上所述的一种Eu²⁺和Eu³⁺铕离子混合激活的荧光粉的制备方法，步骤如下：