專利名稱：稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的共沉淀制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可被紫外光、紫光或藍光有效激發(fā)的熒光粉的制備方法，尤其涉 及一種稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的共沉淀制備方法，該方法以有規(guī)則形狀的納米摻鈰釔 鋁石榴石(YAG:Ce3+)作晶種、用共沉淀法制備稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉，該熒光粉可廣 泛應用于白光發(fā)光二極管(LED)。
背景技術：
20世界90年代，藍光LED開發(fā)成功并實現(xiàn)商品化，啟動了廣泛的LED應用風潮。由 于發(fā)光二極管(LED)具有小型固體化、發(fā)熱量低、節(jié)能、壽命長、響應時間短、環(huán)保、可平面 封裝、易開發(fā)成輕薄短小產(chǎn)品等優(yōu)點，在裝飾燈、指示燈等領域有廣泛應用，不久的將來有 望發(fā)展成為第四代照明光源。在上述藍光LED中，日亞化學公司申請了美國專利US5998925 和US6069440，為(Y^Cex) 3A15012與藍光LED相結(jié)合，獲得了白光LED。作為當前白光LED的 主流產(chǎn)品，熒光粉質(zhì)量的進一步提高及創(chuàng)新，對白光LED的發(fā)展都將起到極大的促進作用。為了得到高質(zhì)量的(YhCex)3Al5O12熒光粉，國內(nèi)外進行了很多的探索，如日亞化學 用固相反應法制備出了高亮度的(YhCex) 3A15012熒光粉，但粉體均勻性稍差，其中國專利號 為ZL 02800161. 3。中國科學院上海硅酸鹽研究所在ZL 02136705. 1中用sol-gel法制備 了通式為Y3 xMexAls012和Y3Als_xifex012的YAG納米粉(包括熒光粉)，其原料成本高而產(chǎn)率 低。沉淀法可以彌補上述方法之不足，因而近幾年國內(nèi)外在沉淀法制備YAG:Ce熒光粉進行 了很多相關研究，申請了如下代表性的發(fā)明專利，如CN101134896A、ZL 200510071958. 0、ZL 02130949. 3,ZL 98124953. UUS 20060145124,US 6869544,US 20040173807,US 4034257、 US 6409938、W0I04/079790等。這些發(fā)明分別在反應物濃度、反應溫度、反應時間、沉淀劑的 選擇、PH值、包覆等方面進行了探索。為了得到形狀更規(guī)則、粒度更均勻的(YhCex)3Al5O12 熒光粉，國內(nèi)外學者也嘗試用水熱法、溶劑熱法、微乳液法及氣相法等來制備具有優(yōu)異性能 的(YhCex)3Al5O12-光粉。但缺陷在于不能同時改善光衰、亮度及涂覆性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的共沉淀制備方法，該方法 以有規(guī)則形狀的納米YAG:Ce3+作為晶種、用共沉淀法制備稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉，其 產(chǎn)品形狀規(guī)則、顆粒粒徑(d5(l)l 10 μ、粒徑分布均勻、化學性質(zhì)穩(wěn)定、發(fā)光性能好、可被藍 光有效激發(fā)。本發(fā)明的技術方案如下本發(fā)明提供的稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的共沉淀制備方法，所述稀土摻雜釔鋁 石榴石熒光粉的化學式為LnaMbO12: Rx，R’ y ；其中=Ln為 Sc、Y、Pr、Nd、Gd、Dy 禾口 Sm 中的至少一種，2. 8 彡 a 彡 3. 2 ；M為Al禾Π Ga中的至少一種，4. 9彡b彡5. 1 ；R為Ce禾口 Tb中的至少一種，0. 01彡χ彡0. 2 ；
R，為 ft·和 Dy 中的至少一種，0 ≤ y ≤ 0. 1 ；其特征在于，其制備步驟如下1)制備納米摻鈰釔鋁石榴石晶種1. 1)配制金屬離子混合液按化學計量比稱取純度為4N-7N的金屬氧化物粉料加入水中，配制金屬氧化物懸 濁液，再加入濃硝酸，加熱至金屬氧化物粉料完全溶解，配制成濃度為0. 02 0. 15mol/l 的pH值6-7的第一混合溶液，再按化學計量比向該第一混合溶液加入Al (NO3) 3、Ga (NO3) 3、 SC (NO3) 3、Al (NO3) 3與SC (NO3) 3的混合物或( (NO3) 3與SC (NO3) 3的混合物得金屬離子混合 液；所述的金屬氧化物粉料為氧化釔粉料、氧化鐠粉料、氧化釹粉料、氧化釓粉料、氧化鏑粉 料、氧化釤粉料、氧化鈰粉料與氧化鋱粉料中的至少一種；向該第一混合溶液加入Al (NO3) 3、Ga (NO3) 3、SC (NO3) 3、Al (NO3) 3 與 SC (NO3) 3 的混合 物或( (NO3) 3與SC (NO3) 3的混合物；在所述金屬離子混合液中，Al+3與Ga+3的離子總和是其它金屬離子總和的1. 5 1. 7 倍；1. 2)配制濃度為1. 0 3. Omol/1的碳酸氫銨溶液；1. 3)制備金屬離子沉淀物將步驟1. 1)制得的金屬離子混合液以lml/min lOml/min的速率加入至步 驟1. 2)制得的碳酸氫銨溶液中，進行沉淀反應，沉淀反應完成后的懸濁液pH值為8. O 10.0，靜置陳化；1. 4)將沉淀反應完成后的懸濁液進行減壓抽濾或進行真空抽濾；再依次用去離 子水和無水乙醇洗滌沉淀，得白色沉淀物前驅(qū)體，并對所述白色沉淀物前驅(qū)體進行干燥處 理；1. 5)將步驟1. 4)制得的白色沉淀物前驅(qū)體溶解于乙醇水溶液或異丙醇水溶液中 得第二混合溶液，并使該第二混合溶液中的金屬離子總濃度0. 04mol/L 0. lOmol/L，再加 入乙二胺，放入密閉高壓釜的內(nèi)襯中，在溫度210 300°C下保溫2 24h進行反應，反應結(jié) 束后自然冷卻至室溫，制得納米摻鈰釔鋁石榴石晶種，再對該納米摻鈰釔鋁石榴石晶種依 次進行水洗、醇洗及干燥；所述乙醇水溶液中乙醇與水的重量份配比為1 2 ；所述異丙醇水溶液中異丙醇與水的重量份配比為1 2 ；所述白色沉淀物前驅(qū)體、乙醇水溶液與乙二胺的配比為0. 5 2 克IOml 0. 1 0. 5ml ；所述白色沉淀物前驅(qū)體、異丙醇水溶液與乙二胺的配比為0. 5 2 克IOml 0. 1 0. 5ml ；2)將步驟1. 5)中得到的納米摻鈰釔鋁石榴石晶種和分散劑加入至沉淀劑中，得 到第三混合溶液；以lml/min lOml/min的速率將步驟1. 1)中的金屬離子混合液滴入第 三混合溶液，得中間產(chǎn)物，再依次對中間產(chǎn)物進行水洗、醇洗及干燥；所述沉淀劑為碳酸氫 銨溶液、尿素、氨水與草酸溶液中的至少一種；所述沉淀劑為碳酸氫銨溶液、尿素、氨水與草酸溶液中的至少一種；所述分散劑為聚乙二醇、羥基纖維素與十二烷基三甲基溴化銨中的至少一種；
納米摻鈰釔鋁石榴石晶種分散劑沉淀劑的重量份配比為1 0.01 0.05 50 250 3)在步驟2)所得中間產(chǎn)物中添加該中間產(chǎn)物總重量的l_20wt %的助熔劑，經(jīng)研 磨混合均勻形成混合料，在還原氣氛中對所述混合料進行焙燒得焙燒產(chǎn)物，所述焙燒溫度 為 900 °C 1600 °C ；所述的助熔劑為堿金屬鹵化物，堿土金屬鹵化物，硼酸，銨鹵化物、堿金屬碳酸鹽 與堿土金屬碳酸鹽中的至少一種；4)將步驟幻得到的焙燒產(chǎn)物再依次進行氣流粉碎、除雜、烘干和分級，制得稀土 摻雜釔鋁石榴石熒光粉。所述步驟3)中的研磨為在乙醇、丙酮或水中進行研磨。所述步驟3)中的焙燒為1-3次。所述的每次高溫焙燒時間為2 30小時。所述步驟4)中的除雜為酸洗、堿洗或水洗。所述步驟4)中的分級為沉降法分級、篩分法分級、水力分級法分級或氣流分級法 分級中的一種或幾種。本發(fā)明提供的稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的共沉淀制備方法具有如下特點本 發(fā)明是在已有技術的基礎上，用水熱法或溶劑熱法合成規(guī)則、均勻的納米粒子作為沉淀反 應的晶種，同時添加各種表面活性劑，得到的稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉形狀規(guī)則、粒徑均 勻、顆粒粒徑(d5(l)l 10 μ、粒徑分布均勻、化學性質(zhì)穩(wěn)定、發(fā)光性能好、可被藍光有效激 發(fā)；可應用于藍光LED芯片。
具體實施例方式以下通過具體實施例進一步描述本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍不受這些實施例的限定。實施例1制備一種分子是為Y2.95A15012 = Ceatl5的稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉，其制備如下稱取3. 33IgY2O3 (4N)和0. 086gCe02 (4N)加入水中，將其用體積比為Iml Iml的 濃硝酸加熱溶解，配制成濃度為0. 08mol/l的pH為6的第一混合溶液；再向此混合溶液加 入18. 756gAl (NO3)3 · 9H20,制成金屬離子混合溶液(母鹽溶液)，該金屬離子混合溶液中， Al+3與Ga+3的離子總和是其它金屬離子總和的1. 6倍；配制濃度為1. 5mol/l的NHH4CO3溶液；在室溫下，將母鹽溶液用反滴法滴加(滴加速率5ml/min)至攪拌的NH4HCO3溶液 中，保持溶液的PH為10，直至全部生成沉淀；再依次用去離子水和無水乙醇洗滌沉淀物；得 白色沉淀物前驅(qū)體，將該白色沉淀物前驅(qū)體進行干燥處理；稱取Ig的白色沉淀物前驅(qū)體溶于IOml乙醇溶液(水與乙醇重量份配比為 33.3 66.7wt%)得第二混合溶液，并使該第二混合溶液中的金屬離子總濃度為0.04mol/ 1，再加入0. Iml乙二胺，放入密閉的高壓釜內(nèi)襯中，然后在210°C下保溫24h進行反應，反應 結(jié)束后冷卻至室溫，得到粒徑約為300nm的YAG:Ce3+晶種，再對該晶種依次進行水洗、醇洗 和干燥；
將步驟1.5)中得到的納米YAG:Ce3+晶種0.5g和分散劑(十二烷基三甲基溴化 銨)0. Olg加入至沉淀劑(濃度為1.5mol/l的碳酸氫銨溶液)50g中，得到第三混合溶液; 以5ml/min的速率將步驟1. 1)中的金屬離子混合液滴入第三混合溶液，得中間產(chǎn)物，再依 次對中間產(chǎn)物進行水洗、醇洗及干燥；然后取5g中間產(chǎn)物中加入助熔劑(0. 25g氟化納和0. 25g硼酸混合物)混磨；再 在還原氣氛(氮氣-氫氣混合氣)中1600°C焙燒2小時得焙燒產(chǎn)物；再將所得焙燒產(chǎn)物依次進行氣流粉碎、酸洗、堿洗、水洗除雜、烘干和沉降分級等， 得到粒徑約為2um的YAG:Ce熒光粉。比較例1稱取3. 33IgY2O3 (4N)和0. 086gCe02 (4N)加入水中，將其用體積比為Iml Iml的 濃硝酸加熱溶解，配制成濃度為0. 08mol/l的pH為6的第一混合溶液；再向此混合溶液加 入18. 756gAl (NO3)3 · 9H20,制成金屬離子混合溶液(母鹽溶液)，該金屬離子混合溶液中， Al+3與Ga+3的離子總和是其它金屬離子總和的1. 6倍；配制濃度為1. 5mol/l的NH4HCO3溶 液；用碳酸氫銨溶液作為沉淀劑，加入0. 05g十二烷基三甲基溴化銨作為分散劑，保 持碳酸氫銨溶液的PH為10，直至全部生成沉淀。滴定所得產(chǎn)物經(jīng)過水洗、醇洗及干燥。然 后加入質(zhì)量0. 3g氟化納和0. 3g硼酸作為助熔劑混磨。在1600°C還原氣氛(氮氣-氫氣混 合氣)中保溫2小時，再將所得焙燒產(chǎn)物依次進行氣流粉碎、酸洗、堿洗、水洗除雜、烘干和 沉降分級等，能得到顆粒粒度分布較窄、粒徑約為Ium的YAG:Ce熒光粉。比較例2稱取3. 33IgY2O3 (4N)和0. 086gCe02 (4N)加入水中，將其用體積比為Iml Iml的 濃硝酸加熱溶解，配制成濃度為0. 08mol/l的pH為6的第一混合溶液；再向此混合溶液加 入18. 756gAl (NO3)3 · 9H20,制成金屬離子混合溶液(母鹽溶液)，該金屬離子混合溶液中， Al+3與Ga+3的離子總和是其它金屬離子總和的1. 6倍；配制濃度為1. 5mol/l的NH4HCO3溶 液；用碳酸氫銨溶液作為沉淀劑，保持碳酸氫銨溶液的pH為10，直至全部生成沉淀。 滴定所得產(chǎn)物經(jīng)過水洗、醇洗及干燥。然后加入質(zhì)量0. 3g氟化納和0. 3g硼酸作為助熔劑 混磨。在1600°C還原氣氛(氮氣-氫氣混合氣)中保溫2小時，再將所得焙燒產(chǎn)物依次 進行氣流粉碎、酸洗、堿洗、水洗除雜、烘干和沉降分級等，能得到粒徑約為500nm Ium的 YAG: Ce熒光粉。比較例3本比較例的YAG Ce熒光粉產(chǎn)品經(jīng)分析其化學式為Y2.95A15012 Ce0.冊。稱取 3. 33 IgY2O3 (4N)、2. 549gAl203 (4N)和 0. 086gCe02 (4N),jjpA 0. 3g 氟化納和 0. 3g 硼酸為助熔 劑，將上述原料混磨均勻以后，在1600°C還原氣氛(氮氣-氫氣混合氣)中保溫2小時，再 將所得焙燒產(chǎn)物依次進行氣流粉碎、酸洗、堿洗、水洗除雜、烘干和沉降分級等。能得到粒徑 約為5 20um的YAG: Ce熒光粉。結(jié)論用本發(fā)明所述方法所制備的YAG:Ce熒光粉，形狀規(guī)則、粒徑均勻，易于涂 覆，能很好的滿足應用要求。實施例2
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制備一種分子是為UluO12 = Ceaci5Praci5的稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉，其制備 如下稱取3. 274gY203 (4N)，0. 086g CeO2 (4N)和 0. 085g Pr6O11 (4N)加入水中，將其用體 積比為Iml 11111的濃硝酸加熱溶解，配制成濃度為0.0211101/1的？!1值為6.5的第一混合 溶液；再向此混合溶液加入19. 131g Al (NO3)3 ·9Η20，制成金屬離子混合溶液(母鹽溶液)， 該母鹽溶液中Al+3與Ga+3的離子總和是其它金屬離子總和的1. 7倍； 配制濃度為2. 5mol/l的NH4HCO3溶液；在室溫下，將母鹽溶液用反滴法滴加(滴加速率lOml/min)至攪拌的NH4HCO3溶液 中，保持碳酸氫銨溶液的PH為8，直至全部生成沉淀；再依次用去離子水和無水乙醇洗滌沉 淀物；得白色沉淀物前驅(qū)體，將該白色沉淀物前驅(qū)體進行干燥處理；稱取Ig白色沉淀物前驅(qū)體溶于IOml異丙醇溶液(水與異丙醇重量份配比為 50.0 50.0)得第二混合溶液，并使該第二混合溶液中的金屬離子總濃度為0.02mol/l，再 加入0. 5ml乙二胺，放入密閉的高壓釜內(nèi)襯中，然后在300°C下保溫池進行反應，反應結(jié)束 后冷卻至室溫，得到粒徑約為150nm的YAG:Ce3+晶種，再對該晶種依次進行水洗、醇洗和干 燥；將步驟1. 5)中得到的YAG:Ce3+晶種0. 5g和分散劑(羥基纖維素)0. 05g加入至 沉淀劑(濃度為2. 5mol/l碳酸氫銨溶液)50g中，得到第三混合溶液；以lOml/min的速率 將步驟1. 1)中的金屬離子混合液滴入第三混合溶液，得中間產(chǎn)物，再依次對中間產(chǎn)物進行 水洗、醇洗及干燥；然后取5g中間產(chǎn)物中加入(0. 5g的氟化鋰和0. 5g的氯化銨)混磨；再在還原氣 氛(氮氣-氫氣混合氣)中900°C焙燒30小時得焙燒產(chǎn)物；在將所得焙燒產(chǎn)物依次進行氣流粉碎、酸洗、堿洗、水洗除雜、烘干和篩分法分級 等，得到粒徑約為O. 5 O. 8um的YAG: Ce、Pr熒光粉。實施例3制備一種分子是為Y3.10A15012 Ce0.13Pr0.10的稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉，其制備如 下稱取3. 50gY203 (4N), 0. 224g CeO2 (4N)和 0. 170g Pr6O11 (4N)加入水中，將其用體 積比為Iml Iml的濃硝酸加熱溶解，配制成濃度為0. 15mol/l的pH值為7的第一混合溶 液；再向此混合溶液加入18. 756g Al (NO3) 3 ·9Η20，制成金屬離子混合溶液(母鹽溶液)，該 母鹽溶液中Al+3與Ga+3的離子總和是其它金屬離子總和的1. 5倍；配制濃度為3mol/l的NH4HCO3溶液；在室溫下，將母鹽溶液用反滴法滴加(滴加速率lml/min)至攪拌的NH4HCO3溶液 中，保持碳酸氫銨溶液的PH為9，直至全部生成沉淀；再依次用去離子水和無水乙醇洗滌沉 淀物；得白色沉淀物前驅(qū)體，將該白色沉淀物前驅(qū)體進行干燥處理；稱取Ig白色沉淀物前驅(qū)體溶于IOml乙醇溶液(水與乙醇重量比為40. O 60. 0) 得第二混合溶液，并使該第二混合溶液中的金屬離子總濃度為0. 15mol/l，再加入0. 3ml乙 二胺，放入密閉的高壓釜內(nèi)襯中，然后在250°C下保溫IOh進行反應，反應結(jié)束后冷卻至室 溫，得到粒徑約為400nm的YAG:Ce3+晶種，再對該晶種依次進行水洗、醇洗和干燥；將步驟1.5)中得到的納米YAG:Ce3+晶種0.5g和分散劑(聚乙二醇)0. 05g加入至沉淀劑(濃度為3mol/l碳酸氫銨溶液)50g，得到第三混合溶液；以lOml/min的速率將 步驟1. 1)中的金屬離子混合液滴入第三混合溶液，得中間產(chǎn)物，再依次對中間產(chǎn)物進行水 洗、醇洗及干燥；然后取5g中間產(chǎn)物中加入助熔劑(0. 5g的碳酸鋰和0. 5g的硼酸)混磨；再在還 原氣氛(CO氣氛)中1300°C焙燒14小時得焙燒產(chǎn)物；在將所得焙燒產(chǎn)物依次進行氣流粉碎、酸洗、堿洗、水洗除雜、烘干和氣流分級等， 得到粒徑約為1. 3um左右的YAG:Ce、ft·熒光粉。實施例4制備一種分子是為Y2JAl5O12 = Ceaci7Smatl3的稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉，其制備如 下稱取3. 274g Y2O3 (4N), 0. 120g CeO2 (4N)和 0. 052g Sm2O3 (4N)加入水中，將其用體 積比為Iml Iml的濃硝酸加熱溶解，配制成濃度為0. lmol/1的pH為6. 5的第一混合溶 液；再向此混合溶液加入18. 756gAl (NO3) 3 · 9H20,制成金屬離子混合溶液(母鹽溶液)，該 金屬離子混合溶液中，Al+3與Ga+3的離子總和是其它金屬離子總和的1. 6倍；配制濃度為lmol/1的NH4HCO3溶液；在室溫下，將母鹽溶液用反滴法滴加(滴加速率5ml/min)至攪拌的NH4HCO3溶液 中，保持碳酸氫銨溶液的PH為10，直至全部生成沉淀；再依次用去離子水和無水乙醇洗滌 沉淀物；得白色沉淀物前驅(qū)體，將該白色沉淀物前驅(qū)體進行干燥處理；稱取Ig的白色沉淀物前驅(qū)體溶于IOml乙醇溶液(水與乙醇重量比為45 55)得 第二混合溶液，并使該第二混合溶液中的金屬離子總濃度為0. lmol/1，再加入0. Iml乙二 胺，放入密閉的高壓釜內(nèi)襯中，然后在280°C下保溫IOh進行反應，反應結(jié)束后冷卻至室溫， 得到粒徑約為350nm的YAG:Ce3+晶種，再對該晶種依次進行水洗、醇洗和干燥；將步驟1. 5)中得到的納米YAG: Ce3+晶種0. 5g和分散劑(聚乙二醇)0. 03g加入至 沉淀劑(濃度為lmol/1碳酸氫銨溶液)50g,得到第三混合溶液；以5ml/min的速率將步驟 1. 1)中的金屬離子混合液滴入第三混合溶液，得中間產(chǎn)物，再依次對中間產(chǎn)物進行水洗、醇 洗及干燥；然后在然后取5g中間產(chǎn)物中加入助熔劑(0. Ig的氟化納和0. 15g的硼酸)混磨； 先在900°C還原氣氛(CO氣氛)中保溫1小時，再在還原氣氛(CO氣氛)中1100°C焙燒2 小時得焙燒產(chǎn)物；最后在還原氣氛(CO氣氛)中1500°C焙燒2小時得焙燒產(chǎn)物；再將所得焙燒產(chǎn)物依次進行氣流粉碎、酸洗、堿洗、水洗除雜、烘干和沉降分級等， 粒徑約為3um的YAG: Ce，Sm熒光粉。實施例5-實施例15 改變實施例1中的基質(zhì)(LnaMbO12)、激活劑(Rx，R’ y)、助熔劑 及相關合成條件等，按照表1中化學式的化學計量比合成樣品，合成方法與實施例1相同； 這些實施例所得熒光粉的發(fā)射主峰波長、相對發(fā)光強度如表1所示。表 權利要求
1. 一種稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的共沉淀制備方法，所述稀土摻雜釔鋁石榴石熒光 粉的化學式為LnaMbO12:Rx，R’ y ；其中Ln 為 Sc、Y、Pr、Nd、Gd、Dy 和 Sm 中的至少一種，2. 8 ≤ a ≤ 3. 2 ； M為Al和Ga中的至少一種，4. 9≤b≤5. 1 ； R為Ce和Tb中的至少一種，0.01 ≤ χ ≤ 0. 2 ； R’為ft·和Dy中的至少一種，0 ≤ y ≤ 0. 1 ； 其特征在于，其制備步驟如下1)制備納米摻鈰釔鋁石榴石晶種 1.1)配制金屬離子混合液按化學計量比稱取純度為4N-7N的金屬氧化物粉料加入水中，配制金屬氧化物懸濁 液，再加入濃硝酸，加熱至金屬氧化物粉料完全溶解，配制成濃度為0. 02 0. 15mol/l的 PH值6-7的第一混合溶液，再按化學計量比向該第一混合溶液加入Al(N03)3、Ga(N03)3、 SC (NO3) 3、Al (NO3) 3與SC (NO3) 3的混合物或( (NO3) 3與SC (NO3) 3的混合物得金屬離子混合 液；所述的金屬氧化物粉料為氧化釔粉料、氧化鐠粉料、氧化釹粉料、氧化釓粉料、氧化鏑粉 料、氧化釤粉料、氧化鈰粉料與氧化鋱粉料中的至少一種；向該第一混合溶液加入Al (NO3) 3、Ga (NO3) 3、SC (NO3) 3、Al (NO3) 3與SC (NO3) 3的混合物或 Ga (NO3) 3 與 SC (NO3) 3 的混合物在所述金屬離子混合液中，Al+3與Ga+3的離子總和是其它金屬離子總和的1. 5 1. 7倍；1. 2)配制濃度為1. 0 3. Omol/1的碳酸氫銨溶液； 1. 3)制備金屬離子沉淀物將步驟1. 1)制得的金屬離子混合液以lml/min lOml/min的速率加入至步驟1. 2) 制得的碳酸氫銨溶液中，進行沉淀反應，沉淀反應完成后的懸濁液PH值為8. 0 10. 0，靜置 陳化；1. 4)再依次用去離子水和無水乙醇洗滌沉淀，得白色沉淀物前驅(qū)體，并對所述白色沉 淀物前驅(qū)體進行干燥處理；1. 5)將步驟1. 4)制得的白色沉淀物前驅(qū)體溶解于乙醇水溶液或異丙醇水溶液中得第 二混合溶液，并使該第二混合溶液中的金屬離子總濃度為0. 04mol/L 0. lOmol/L，再加入 乙二胺，放入密閉高壓釜的內(nèi)襯中，在溫度210 300°C下保溫2 24h進行反應，反應結(jié)束 后自然冷卻至室溫，制得納米摻鈰釔鋁石榴石晶種，再對該納米摻鈰釔鋁石榴石晶種依次 進行水洗、醇洗及干燥；所述乙醇水溶液中乙醇與水的重量份配比為1 2 ； 所述異丙醇水溶液中異丙醇與水的重量份配比為1 2 ；所述白色沉淀物前驅(qū)體、乙醇水溶液與乙二胺的配比為0.5 2克IOml 0. 1 0. 5ml ；所述白色沉淀物前驅(qū)體、異丙醇水溶液與乙二胺的配比為0.5 2克IOml 0. 1 0. 5ml ；2)將步驟1. 中得到的納米摻鈰釔鋁石榴石晶種和分散劑加入至沉淀劑中，得到第 三混合溶液；以lml/min lOml/min的速率將步驟1. 1)中的金屬離子混合液滴入第三混合溶液中，得中間產(chǎn)物，再依次對中間產(chǎn)物進行水洗、醇洗及干燥；所述沉淀劑為碳酸氫銨溶液、尿素、氨水與草酸溶液中的至少一種； 所述分散劑為聚乙二醇、羥基纖維素與十二烷基三甲基溴化銨中的至少一種； 納米摻鈰釔鋁石榴石晶種分散劑沉淀劑的重量份配比為1 0.01 0.05 50 250 3)在步驟2)所得中間產(chǎn)物中添加該中間產(chǎn)物總重量的l-20wt%的助熔劑，經(jīng)研磨 混合均勻形成混合料，在還原氣氛中對所述混合料進行焙燒得焙燒產(chǎn)物，所述焙燒溫度為 900 °C 1600 °C ；所述的助熔劑為堿金屬商化物，堿土金屬商化物，硼酸，銨商化物、堿金屬碳酸鹽與堿 土金屬碳酸鹽中的至少一種；4)將步驟幻得到的焙燒產(chǎn)物再依次進行氣流粉碎、除雜、烘干和分級，制得稀土摻雜 釔鋁石榴石熒光粉。
2.按權利要求1所述的共沉淀法制備稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的方法，其特征在 于，所述步驟3)中的研磨為在乙醇、丙酮或水中進行研磨。
3.按權利要求1所述的共沉淀法制備稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的方法，其特征在 于，所述步驟幻中的焙燒為1-3次焙燒。
4.按權利要求3所述的共沉淀法制備稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的方法，其特征在 于，所述的每次高溫焙燒時間為2 30小時。
5.按權利要求1所述的共沉淀法制備稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的方法，其特征在 于，所述步驟4)中的除雜為酸洗、堿洗或水洗。
6.按權利要求1所述的共沉淀法制備稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的方法，其特征在 于，所述步驟4)中的分級為沉降法分級、篩分法分級、水力分級法分級或氣流分級法分級 中的一種或幾種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉的共沉淀制備方法，其化學式為LnaMbO12:Rx，R’y；Ln為Sc、Y、Pr、Nd、Gd、Dy和Sm中的至少一種，2.8≤a≤3.2；M為Al和Ga中的至少一種，4.9≤b≤5.1；R為Ce和Tb中的至少一種，0.01≤x≤0.2；R’為Pr和Dy中的至少一種，0≤y≤0.1；其制法配制金屬離子混合液并制備納米摻鈰釔鋁石榴石晶種；將晶種和分散劑加至沉淀劑中得混合溶液；將金屬離子混合液滴入該混合溶液中得中間產(chǎn)物，對中間產(chǎn)物經(jīng)水洗、醇洗及干燥；中間產(chǎn)物中添加助熔劑在還原氣氛中進行焙燒；焙燒產(chǎn)物經(jīng)氣流粉碎、除雜、烘干和分級得稀土摻雜釔鋁石榴石熒光粉。產(chǎn)品形狀規(guī)則、粒徑(d50)1～10μ、性質(zhì)穩(wěn)定、發(fā)光性能好、可被藍光有效激發(fā)。
文檔編號C09K11/80GK102079975SQ20091023836
公開日2011年6月1日 申請日期2009年12月1日 優(yōu)先權日2009年12月1日
發(fā)明者胡章貴, 陸田野, 龍震 申請人:中國科學院理化技術研究所