阅读说明：本技术 一种稀土磷酸盐基橙红色荧光粉及其制备方法 (Rare earth phosphate-based orange red fluorescent powder and preparation method thereof ) 是由 梁玮 牛亮峰 刁佳乐 葛素香 朱聪旭 于 2019-01-08 设计创作，主要内容包括：一种稀土磷酸盐基橙红色荧光粉及其制备方法,其化学式为RbSrGd<Sub>1-x</Sub>Eu<Sub>x</Sub>(PO<Sub>4</Sub>)<Sub>2</Sub>,<I>其中x=</I><I>0.02、0.04、0.06、0.08、0.1、0.12、0.14、0.15。制</I><I>备方法如下：</I>称取氯化铷、碳酸锶、氧化钆、氧化铕、磷酸氢二铵,其中氯化铷、碳酸锶、氧化钆、氧化铕、磷酸氢二铵的物质的量比为19：19：9.5(1-x)：9.5x：38,其中x=0.02、0.04、0.06、0.08、0.1、0.12、0.14或0.15,研磨混合均匀,空气气氛下在箱式电阻炉中加热到970℃-990℃,保温6-10h,随炉冷却至室温,取出研磨,得到产物。本发明制备方法简单,制备温度低,发射强度高,性能稳定,以Eu<Sup>3+</Sup>为主激活剂,可激发光波长范围宽,能够被半导体LED芯片发射的近紫外光或者蓝光有效激发,呈现锐谱线发射,属于橙红光范围。该荧光粉在393 nm波长光激发下可以发射明亮的橙红色光。(A rare earth phosphate-based orange red fluorescent powder with a chemical formula of RbSrGd and a preparation method thereof 1‑x Eu x (PO 4 ) 2 ， Wherein x = 0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1, 0.12, 0.14, 0.15. System for making The preparation method comprises the following steps: weighing rubidium chloride, strontium carbonate, gadolinium oxide, europium oxide and diammonium phosphate, wherein the mass ratio of the rubidium chloride to the strontium carbonate to the gadolinium oxide to the europium oxide to the diammonium phosphate is 19: 19: 9.5 (1-x): 9.5 x: 38, wherein x =0.02, 0.04, 0.06, 0.08, 0.1, 0.12, 0.14 or 0.15, grinding and mixing uniformly, heating to 970 ℃ -990 ℃ in a box type resistance furnace under the air atmosphere, preserving heat for 6-10h, cooling to room temperature along with the furnace, taking out and grinding to obtain the product. The invention has simple preparation method, low preparation temperature, high emission intensity and stable performance, and Eu is used 3+ The fluorescent powder is used as a main activator, has wide excitable light wavelength range, can be effectively excited by near ultraviolet light or blue light emitted by a semiconductor L ED chip, presents sharp spectral line emission and belongs to an orange red light range, and the fluorescent powder is used at 39The light with the wavelength of 3nm can emit bright orange-red light under the excitation.)

一种稀土磷酸盐基橙红色荧光粉及其制备方法

技术领域

本发明属于发光二极管的荧光材料技术领域，具体地说涉及一种稀土磷酸盐基橙红色荧光粉，还涉及该荧光粉的制备方法。

背景技术

近年来，发光二极管（LED）由于耗电量小、节能环保、耐恶劣环境、使用寿命长、发光效率高、响应速度快、体积小、可视距离远等优点而被视为能够替代传统白炽灯和含汞荧光灯的新一代绿色照明光源。当今市场主流的LED光源为荧光转换型白光LED，这种利用荧光材料与LED芯片组成器件来实现白光的方式主要有：蓝光LED+黄色荧光材料、蓝光LED+绿色和红色荧光材料、（近）紫外LED+红绿蓝三基色荧光粉，这三种方案中荧光粉都起到至关重要的作用，因此开发新型高性能荧光粉是荧光转换型白光LED发展的必要条件。稀土磷酸盐具有合成温度低、制备方法简单、物理化学性质稳定、热稳定性好、溶解度低和透光性好等优点，对于大多数发光稀土离子而言，稀土磷酸盐都是一种很好的基质。对于稀土磷酸盐在发光方面的研究最早始于对CePO₄和EuPO₄荧光性能的研究，迄今为止，研究者在稀土磷酸盐发光材料方面已做了大量的研究工作，采用稀土磷酸盐作为基质的发光材料在绿色照明领域具有潜在的应用价值。

但是Eu³⁺掺杂的RbSrGd(PO₄)₂荧光粉之前未见报道，该荧光粉在393 nm波长光激发下可以发射明亮的橙红色光。

发明内容

本发明的目的是提供一种稀土磷酸盐基橙红色荧光粉及其制备方法，该荧光粉化学性能稳定、发光强度高、暖色调，可被近紫外光（393nm）有效激发而发可见光。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种稀土磷酸盐基橙红色荧光粉，其特征在于：其化学式为RbSrGd_1-xEu_x(PO₄)₂，其中x=0.02、0.04、0.06、0.08、0.1、0.12、0.14、0.15。

上述稀土磷酸盐基橙红色荧光粉，以稀土磷酸盐RbSrGd(PO₄)₂为基体，通过分别掺入2 at.%、4 at.%、6 at.%、8 at.%、10 at.%、12 at.%、14 at.%、15 at.%的Eu³⁺占据Gd³⁺格位得到稀土磷酸盐基橙红色荧光粉荧光粉。

上述稀土磷酸盐基橙红色荧光粉，所述Eu^{3 +}在基质晶格中占据对称性格位。

上述稀土磷酸盐基橙红色荧光粉，所述稀土磷酸盐RbSrGd(PO₄)₂基体属于P6222（No.180）空间群，六方晶系。

一种稀土磷酸盐基橙红色荧光粉的制备方法，称取氯化铷、碳酸锶、氧化钆、氧化铕、磷酸氢二铵，其中氯化铷、碳酸锶、氧化钆、氧化铕、磷酸氢二铵的物质的量比为19：19：9.5（1-x）：9.5x：38，其中x=0.02、0.04、0.06、0.08、0.1、0.12、0.14或0.15，研磨混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热到970℃-990℃，保温6-10h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。

一种稀土磷酸盐基橙红色荧光粉的制备方法，称取氯化铷（RbCl）、碳酸锶(SrCO₃)、氧化钆(Gd₂O₃)、氧化铕(Eu₂O₃) 、磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)，其中氯化铷（RbCl）、碳酸锶(SrCO₃)、氧化钆(Gd₂O₃)、氧化铕(Eu₂O₃)、磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)的物质的量比为19：19：9（1-x）：9x：38，其中x=0.02、0.04、0.06、0.08、0.1、0.12、0.14或0.15，研磨混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热到970℃-990℃，保温6-10h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。

上述稀土磷酸基橙红色荧光粉的制备方法，空气气氛下在箱式电阻炉中加热到980℃，保温8h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。

相对于现有技术，本发明有以下有益效果：制备方法简单，制备温度低，发射强度高，性能稳定，以Eu³⁺为主激活剂，可激发光波长范围宽，能够被半导体LED芯片发射的近紫外光或者蓝光有效激发，呈现锐谱线发射，属于橙红光范围。Eu³⁺掺杂的RbSrGd(PO₄)₂荧光粉之前未见报道，该荧光粉在393 nm波长光激发下可以发射明亮的橙红色光，可应用于LED绿色照明领域。

附图说明

图1是实施例1XRD图谱；

图2是实施例1扫描电镜（SEM）图；

图3实施例1所得产品在393 nm激发下的发射光谱；

图4是RbSrGd(PO₄)₂:15%Eu³⁺荧光体的色坐标图谱；

图5是实施例1所得产品在586 nm波长监控下测试RbSrGd(PO₄)₂:2%Eu³⁺的激发光谱图；

图6是实施例1所得产品在不同波长紫外光激发下的发射光谱测试图。

具体实施方式

实施例1：

RbSrGd_0.98Eu_0.02(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2302g氯化铷（RbCl）、0.2818g碳酸锶(SrCO₃) 、0.3391g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0068g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5028g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至980℃，保温8h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例2：

RbSrGd_0.96Eu_0.04(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2314g氯化铷（RbCl）、0.2828g碳酸锶(SrCO₃) 、0.3307g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0136g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5058g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至980℃，保温8h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例3：

RbSrGd_0.94Eu_0.06(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2307g氯化铷（RbCl）、0.2819g碳酸锶(SrCO₃) 、0.3236g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0210g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5032g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至980℃，保温8h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例4：

RbSrGd_0.92Eu_0.08(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2312g氯化铷（RbCl）、0.2828g碳酸锶(SrCO₃) 、0.3178g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0275g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5034g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至980℃，保温8h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例5：

RbSrGd_0.9Eu_0.1(PO₄)₂荧光体：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2315g氯化铷（RbCl）、0.2828g碳酸锶(SrCO₃) 、0.31g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0334g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5026g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至980℃，保温8h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例6：

RbSrGd_0.88Eu_0.12(PO₄)₂荧光体：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2311g氯化铷（RbCl）、0.2823g碳酸锶(SrCO₃) 、0.3031g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0401g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5037g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至980℃，保温8h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例7：

RbSrGd_0.86Eu_0.14(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2309g氯化铷（RbCl）、0.2812g碳酸锶(SrCO₃) 、0.2962g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0468g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5030g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至980℃，保温8h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例8：

RbSrGd_0.85Eu_0.15(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2298g氯化铷（RbCl）、0.2810g碳酸锶(SrCO₃) 、0.2927g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0503g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5028g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至980℃，保温8h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例9：

RbSrGd_0.98Eu_0.02(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2297g氯化铷（RbCl）、0.2805g碳酸锶(SrCO₃) 、0.3197g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0063g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5018g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至970℃，保温6h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例10：

RbSrGd_0.96Eu_0.04(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2297g氯化铷（RbCl）、0.2805g碳酸锶(SrCO₃) 、0.3136g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0127g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5018g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至975℃，保温7h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例11：

RbSrGd_0.94Eu_0.06(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2297g氯化铷（RbCl）、0.2805g碳酸锶(SrCO₃) 、0.3367g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0190g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5032g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至985℃，保温8.5h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例12：

RbSrGd_0.92Eu_0.08(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2297g氯化铷（RbCl）、0.2805g碳酸锶(SrCO₃) 、0.3030g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0253g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5018g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至987℃，保温9h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例13：

RbSrGd_0.9Eu_0.1(PO₄)₂荧光体：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2297g氯化铷（RbCl）、0.2805g碳酸锶(SrCO₃) 、0.2936g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0317g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5018g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至989℃，保温9.5h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例14：

RbSrGd_0.88Eu_0.12(PO₄)₂荧光体：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2297g氯化铷（RbCl）、0.2805g碳酸锶(SrCO₃) 、0.2871g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0380g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5018g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至990℃，保温10h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例15：

RbSrGd_0.86Eu_0.14(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2297g氯化铷（RbCl）、0.2805g碳酸锶(SrCO₃) 、0.2806g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0443g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5018g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至980℃，保温8h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

实施例16：

RbSrGd_0.85Eu_0.15(PO₄)₂荧光体合成：

采用高温固相反应法，以合成1g产物为基准计算并依次称取0.2297g氯化铷（RbCl）、0.2805g碳酸锶(SrCO₃) 、0.2773g氧化钆(Gd₂O₃)、0.0475g氧化铕（Eu₂O₃）、0.5018g磷酸氢二铵((NH₄)₂HPO₄)置于玛瑙研钵中，滴加适量无水乙醇充分研磨使原料混合均匀，空气气氛下在箱式电阻炉中加热至975℃，保温7.5h，随炉冷却至室温，取出研磨，得到产物。箱式电阻炉升温速度为10℃/min。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。