[发明专利]一种钾霞石荧光材料的合成方法

说明书

本发明公开了一种钾霞石荧光材料的合成方法，具体步骤如下：步骤一：称取一定量的高岭土、碳酸钾和硝酸稀土；步骤二：在常温下，用去离子水将碳酸钾和硝酸稀土配置成一定溶度的溶液；步骤三：将一定量的高岭土置于搅拌器中，边搅拌便加入碳酸钾溶液混合，控制碳酸钾溶液的加入量；待高岭土与碳酸钾混合均匀后，再加入一定量的硝酸稀土，并使三者混合均匀；步骤四：对步骤三的混合物在一定的温度和时间下干燥；步骤五：将步骤四的干燥混合物研磨成均匀粉末装入氧化铝坩埚中，放入电阻炉中，在空气中一定温度和时间下进行烧结反应，烧结产物即为钾霞石荧光材料。

技术领域

本发明属于非金属矿开发利用和无机非金属材料领域，具体涉及一种钾霞石荧光材料的合成方法。

背景技术

由于硅酸盐基荧光材料在紫外区域存在有效的吸收，已经成为(近)紫外LED用荧光材料的研究重点。硅酸盐体系化合物种类较多,根据硅酸盐中[SiO₄]^4-四面体在晶体中的连接排布不同，可分为岛状、环状、链状、层状和架状五种基本结构。而架状硅酸盐是一种典型的硅酸盐矿物种类，同传统的硅酸盐基荧材料相比，架状硅酸盐荧光材料还具有：激发谱宽、发射谱分布范围连续可调、发光性能稳定等优点。满足发光功能材料，特别是现在市场需求巨大的白光LED的需要，因而成为了国内外硅酸盐类基质荧光材料的研究热点方向。

发明内容

本发明针对现有架状硅酸盐稀土荧光材料合成工艺复杂、生产成本高等技术上的不足，提出了一种以高岭土和碳酸钾为原料，通过添加稀土离子，采用高温固相法合成了一种钾霞石荧光材料，不仅提高了高岭土应用领域，还提高了架状硅酸盐荧光粉的发光性能，拓展架状硅酸盐基质稀土荧光材料的种类。整体制备工艺简单易行，绿色环保，具有重要的环境和经济效益。

为达到上述技术效果，本发明提供以下技术方案，一种钾霞石荧光材料的合成方法，具体步骤如下：

步骤一：称取一定量的高岭土、碳酸钾和硝酸稀土；

步骤二：在常温下，用去离子水将碳酸钾和硝酸稀土配置成一定溶度的溶液；

步骤三：将一定量的高岭土置于搅拌器中，边搅拌便加入碳酸钾溶液混合，控制碳酸钾溶液的加入量；待高岭土与碳酸钾混合均匀后，再加入一定量的硝酸稀土，并使三者混合均匀；

步骤四：对步骤三的混合物在一定的温度和时间下干燥；

步骤五：将步骤四的干燥混合物研磨成均匀粉末装入氧化铝坩埚中，放入电阻炉中，在空气中一定温度和时间下进行烧结反应，烧结产物即为钾霞石荧光材料；

按上述方案，步骤一中所述的硝酸稀土为：硝酸铕和硝酸铽；

按上述方案，步骤二中所述的将碳酸钾硝酸稀土配置成一定浓度的溶液：碳酸钾浓度为：1-7.5mol/L；硝酸铕浓度为：0.1-0.5mol/L，硝酸铽浓度为：0.1-0.5mol/L。

按上述方案，步骤三中所述的控制碳酸钾溶液的加入量为：控制碳酸钾与高岭土的摩尔比，两者摩尔比范围为：1.0-1.5，

按上述方案，步骤三中所述的再加入一定量的硝酸稀土为：硝酸铕的加入量为：钾霞石理论质量百分数的0.1-11％；硝酸铽的加入量为：钾霞石理论质量百分数的0.1-11％；。

按上述方案，步骤四中所述的一定的温度和时间下干燥为：温度：80-120℃，时间为：2-24h；

按上述方案，步骤五中所述的一定温度和时间下进行烧结反应为：温度：700-1100℃，时间为：0.1-5h；