一种二价锰离子激活荧光粉、制备方法及应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106634995A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201610857004.0(22)申请日2016.09.28(71)申请人南开大学地址300000天津市南开区卫津路94号(72)发明人武莉孙少君张毅(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人王术兰(51)Int.Cl.C09K11/70(2006.01)H01L33/50(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种二价锰离子激活荧光粉、制备方法及应用(57)摘要本发明提供了一种二价锰离子激活荧光粉、制备方法及应用。本发明方法，以碱金属碳酸盐、氧化锌或氧化镁、二氧化锰、磷酸二氢铵为原料，按化学计量比称取后充分研磨，置于马弗炉中经低温初次预烧、高温二次煅烧，利用基质化合物具有的特殊刚性的三维网状结构在非还原性气氛下实现四价锰离子到二价锰离子的自还原，并得到无机磷酸盐红色和黄色荧光粉；可用于暖白光LED的红色和黄色荧光粉的应用。本发明方法通过在空气条件下直接煅烧，实现四价锰离子到二价锰离子的自还原，原料简单易得，成本低廉，制作工艺简单，同时制备得到的红色和黄色荧光粉不会在高温环境下被氧化，色度坐标不会偏移，是一种利用锰离子自还原得到二价锰激活荧光粉的方法。CN106634995ACN106634995A权利要求书1/1页1.一种二价锰离子激活荧光粉的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将碱金属碳酸盐，氧化锌或氧化镁，二氧化锰和磷酸二氢铵混合后加热并保温反应；然后，待反应体系冷却后，将产物研磨均匀，并再次加热并保温烧结反应，待反应体系冷却后，即得所述二价锰离子激活荧光粉；其中，所述保温反应以及保温烧结反应都是在非还原气氛下进行的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱金属碳酸盐为碳酸钠或碳酸锂。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碳酸钠与氧化锌的摩尔比为0.5：(0.83～1)，所述碳酸钠与氧化镁的摩尔比为0.5：(0.83～1)；所述碳酸锂与氧化锌的摩尔比为0.5：(0.84～1)，所述碳酸锂与氧化镁的摩尔比为0.5：(0.86～1)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保温反应的温度为450～500℃，保温反应的时间为20～30h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保温烧结反应的温度为600～1000℃，保温烧结反应的时间为36～48h。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二价锰离子激活荧光粉的化学式为2+2+NaZn1-x(PO3)3:xMn，其中x＝0.001～0.17；或者，化学式为NaMg1-x(PO3)3:xMn，其中x＝2+0.001～0.17；或者，化学式为LiZn1-xPO4:xMn，其中，x＝0.001～0.16；或者，化学式为2+LiMg1-xPO4:xMn，其中x＝0.001～0.14。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱金属碳酸盐，氧化锌，氧化镁纯度不小于99.9％；二氧化锰纯度不小于99.99％，磷酸二氢铵的纯度不小于99.5％。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保温反应和所述保温烧结反应的反应容器为坩埚；所述研磨是在研钵中进行的。9.一种二价锰离子激活荧光粉，其特征在于，所述荧光粉是由权利要求1-8中任一项所述的方法制备得到的。10.权利要求9所述的荧光粉在光致发光器件中的应用。2CN106634995A说明书1/5页一种二价锰离子激活荧光粉、制备方法及应用技术领域[0001]本发明涉及荧光粉技术领域，具体而言，涉及一种二价锰离子激活荧光粉、制备方法及应用。背景技术[0002]光致发光是指物体依赖外界光源进行照射，并获得能量，从而激发发光材料导致发光的现象，紫外光、可见光以及红外辐射均可以引发光致发光。第四代绿色照明光源LED(光致发光二极管)，就是利用光致发光的原理制成的(徐舒瑢，苏勉曾，《发光学与发光材料》，化学工业出版社，2004)。[0003]目前，主要是通过三基色LED混色法以及光转换法以得到白光LED，其中，光转换白光LED是现阶段国际上白光照明的主流方案，而实现白光转换的关键技术之一就是高效广转换材料的合成(X.Q.Piao,T.Horikawa,H.Hanzawa,etal.,Appl.Phys.Lett.88(2007)161908)。[0004]已有现有技术证明二价锰离子可以作为激活离子，从而制备光致发光材料，并能够发射多种波长的光(参阅文献：J.C.Zhang,L.Z.Zhao,Y.Z.Long,etal.,Chem.Mater.27(2015)7481)。然而，现有技术中，二价锰离子激