一种Eu3+/K+共掺杂氟硼酸钠钡基红色光荧光粉及其制备方法
高效的红色荧光粉可以显著改善白光LED的显色指数,目前能被近紫外光激发的2+ 3+ 3+红色荧光粉主要为Eu 和Eu 掺杂的化合物。但是传统的红色荧光粉,例如Y2O2S:Eu ,相较于蓝色和绿色荧光粉表现出较低的发光效率,且物理及化学性质不稳定,易潮解释放出腐蚀性较强的H2S。因此探寻物理及化学性质稳定、荧光强度高、纯度高的红色光荧光粉是本领域技术人员需要解决的问题。
技术亮点
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种Eu3+/K+共掺杂氟硼酸钠钡基红色光荧光粉及其制备方法。本发明采用以下技术方案:一种Eu3+/K+共掺杂氟硼酸钠钡基红色光荧光粉,所述红色光荧光粉的化学式为3+ +NaBa12B7O21F4:Eu /K ,所用原料为BaCO3、Na2CO3、BaF2、H3BO3、Eu2O3、 K2CO3,所述原料的摩尔比为20‑x‑y:1:4:14:x:y,其中0优选地,Eu3+/K+共掺杂氟硼酸钠钡基红色光荧光粉,所述原料摩尔比为 17.6:1:4:14:1.4:1。
相比传统光源,白光LED(light‑emitting diode,发光二极管)凭借光电转换效率高、节能环保、使用寿命长等突出优势被誉为第四代照明光源。目前在我们的周围随处可见LED灯光的使用,如室内照明、指示灯等。LED照明光源的发明及飞速发展为人类带来了新的曙光,其在改变人类照明方式的同时,在节约能源和保护生态方面也做出了突出的贡献。全世界每年用于照明的能源消耗量占整年的20%,如果人类以LED作为照明光源,将会显著地降低费用和节约能源。
白光LED发光的方式主要按使用LED发光二极管的使用数量可以分为单晶型和多晶型两种类型。一种是多晶型,即使用两个或两个以上的互补的2色LED 发光二极管或把3原色LED发光二极管做混合光而形成白光;另一种是单晶型,通常采用两种方式,一种方式是蓝光LED发光二极管激发黄色荧光粉产生白光,另一种方式是紫外光LED激发红、绿、蓝三色三波长荧光粉来产生白光。随着 LED研究的不断深入,荧光粉作为LED必不可少的表面涂覆材料也显得愈加重要。尤其是在所有LED中占比最大的白光LED,其发光性能由使用的荧光粉决定。其中,红色荧光粉既可为蓝光激发型LED补充其所需的红光组分,同时又是紫外激发型LED用三基色荧光粉之一,受到了越来越多的关注和研究。经过这些年的发展,红色荧光粉的种类也日渐丰富。
与现有技术相比,本发明的有益效果主要体现为:
1)本发明原料为BaCO3、Na2CO3、BaF2、H3BO3、Eu2O3、K2CO3,原料的摩尔比为20‑x‑y:3+ +1:4:14:x:y,其中0
2)本发明Eu3+/K+共掺杂氟硼酸钠钡基红色光荧光粉,其中氟硼酸钠钡基质,具有3+ +硼酸盐基质的特点,合成温度低,能耗小,基质中具有3种不同钡离子配位格点,为Eu 和K的掺杂提供了更多的可能,使其有利于大浓度的离子掺杂,有利于高荧光强度的获得;
3)本发明制备过程中加入NH4F,其中氟硼酸钠钡基质含氟量较高,当温度较高时氟挥发比较严重,NH4F在制备过程中提供了富氟的制备环境,更有利于基质纯样粉体的制备;
4)本发明制备过程中加入K2CO3,K2CO3在合成过程中起到助溶剂的作用,提高了基质的结晶度,而红色光荧光粉的结晶度则通过多步实验操作共同影响。
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