專利名稱：一種CaSiO的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種稀土發光材料的制作方法，尤其是指一種CaSiO3:Eu3+納米球形紅色熒光粉的制備。
背景技術：
硅酸鹽因其優良的化學穩定性和熱穩定性，是一種良好的發光材料基質。摻入過渡金屬離子或稀土離子后，具有較高的發光效率。Eu3+離子的紅光發射功能已被廣泛應用于彩色電視、平板顯示、陰極射線管及三基色熒光粉中，CaSiO3:Eu3+熒光粉已有合成及研究，不過目前普遍采用的制備方法為高溫固相法。但高溫固相法制作的熒光粉粉體燒結現象嚴重，需要多次球磨、篩分后方可投入應用。因而存在粒子顆粒大，難以微細化、分散效果和微觀形貌較差等不足。基于發光材料的發光性能與其形態有很大關系，球形顆粒可以提高其密堆性，從而提高其發光亮度。此外，熒光粉涂屏工藝的要求也迫切需要合成球形熒光粉。

發明內容
本發明的目的旨在提出一種新的制備方法制備出納米球形稀土硅酸鹽紅色熒光粉。
這種稀土納米紅色熒光體的制造方法，其化學表達式如下Ca2-xSiO3:Eux其中0≤x≤0.05，其特征在于
A、它用Ca(NO3)2和Na2SiO3作為合成基質的原料，用氧化銪作為原料，并用硝酸溶解制得硝酸銪作為熒光激活源，用非離子表面活性劑XL80在環己烷中形成球形反膠束并以此作為軟模板；B、其制作方法是分別配制兩份體積相同、濃度為0.2mol/L的XL80的環己烷溶液，分別加入等量0.3mol/L含Eu3+的Ca(NO3)2溶液和0.3mol/LNa2SiO3溶液，控制水核大小，經磁力攪拌制得澄清透明的反膠束體系，再將兩反膠束溶液混合，劇烈攪拌后破乳、離心分離，然后收集沉淀干燥、焙燒，即得樣品。
其反膠束中水核大小w0值為5，10(w0為水和表面活性劑的物質的量比)。
干燥時的干燥溫度為70℃，使用的熱處理溫度在500～700℃。
所用Eu3+的摩爾摻雜濃度為1-5％。
磁力攪拌時的時間至少1小時，劇烈攪拌的時間至少為24小時。
本發明采用反膠束軟模板法制備粒徑較小、具有球體形貌的CaSiO3:Eu3+紅色納米熒光粉材料。顯著的特征是配制兩份等體積、濃度為0.2mol/L的XL80的環己烷溶液，分別加入到等量的0.3mol/L含Eu3+的Ca(NO3)2溶液和0.3mol/L Na2SiO3溶液中，通過改變Ca(NO3)2/Eu3+溶液和Na2SiO3溶液的加入體積控制水池的大小，磁力攪拌得到澄清透明的反膠束體系。常溫下再將兩反膠束溶液迅速混合，劇烈攪拌反應一段時間后，加入無水乙醇破乳，靜置一段時間待分層后棄去上層清液，離心分離收集沉淀干燥。燒結后即得到所要的熒光粉。該熒光粉在350-450nm處有較強的激發峰，其中最強的激發波長在395nm處，對應的發射主峰為613nm處的紅光發射；具有明顯的使用優越性。為制備特殊形貌的納米發光材料提供了一條新的途徑，制備出的納米球形CaSiO3:Eu3+發光材料，是一種應用性能優良的稀土紅色熒光材料。


附圖1為本方法制作的CaSiO3:Eu3+納米球形紅色熒光粉鏡相形態圖；附圖2為CaSiO3:Eu3+納米球形紅色熒光粉的XRD圖譜；附圖3為CaSiO3:Eu3+納米球形紅色熒光粉的激發光譜和發射光譜圖。
具體實施例方式
實施例1稱取0.528gEu2O3，加入HNO3溶解得到Eu(NO3)3并蒸發結晶，再稱取7.084gCa(NO3)2·4H2O，加入Eu(NO3)3與蒸餾水溶解，100mL容量瓶定容，配制成含Eu3+摩爾摻雜濃度為1％的0.3mol/L Ca(NO3)2溶液。同時配制0.3mol/L Na2SiO3溶液。
配制兩份200mL，0.2mol/L的XL80/環己烷溶液，分別加入0.3mol/LCa(NO3)2(含1mol％Eu3+)溶液和0.3mol/L Na2SiO3溶液各3.6mL，磁力攪拌1h制得澄清透明的反膠束體系，w0值為5(w0為水和表面活性劑的物質的量比)。然后常溫下將兩反膠束溶液迅速混合，劇烈攪拌24h后，加入無水乙醇破乳，靜置一段時間使其分層，棄去上層清液，離心分離收集沉淀于70℃干燥4h。再于700℃焙燒2h，冷卻后取出，置于干燥器中備用。
實施例2
稱取0.053gEu2O3，加入HNO3溶解得到Eu(NO3)3并蒸發結晶，再稱取7.084gCa(NO3)2·4H2O，加入Eu(NO3)3與蒸餾水溶解，100mL容量瓶定容，配制成含Eu3+摩爾摻雜濃度為0.1％的0.3mol/L Ca(NO3)2溶液。同時配制0.3mol/L Na2SiO3溶液。
配制兩份200mL，0.2mol/L的XL80/環己烷溶液，分別加入0.3mol/LCa(NO3)2(含0.1mol％Eu3+)溶液和0.3mol/L Na2SiO3溶液各7.2mL，磁力攪拌1h制得澄清透明的反膠束體系，w0值為10。然后常溫下將兩反膠束溶液迅速混合，劇烈攪拌24h后，加入無水乙醇破乳，靜置一段時間使其分層，棄去上層清液，離心分離收集沉淀于70℃干燥4h。再于500℃焙燒2h，冷卻后取出，置于干燥器中備用。
實施例3稱取1.056gEu2O3，加入HNO3溶解得到Eu(NO3)3并蒸發結晶，再稱取7.084gCa(NO3)2·4H2O，加入Eu(NO3)3與蒸餾水溶解，100mL容量瓶定容，配制成含Eu3+摩爾摻雜濃度為2％的0.3mol/L Ca(NO3)2溶液。同時配制0.3mol/L Na2SiO3溶液。
配制兩份200mL，0.2mol/L的XL80/環己烷溶液，分別加入0.3mol/LCa(NO3)2(含2mol％Eu3+)溶液和0.3mol/L Na2SiO3溶液各3.6mL，磁力攪拌1h制得澄清透明的反膠束體系，w0值為5。然后常溫下將兩反膠束溶液迅速混合，劇烈攪拌24h后，加入無水乙醇破乳，靜置一段時間使其分層，棄去上層清液，離心分離收集沉淀于70℃干燥4h。再于600℃焙燒2h，冷卻后取出，研磨均勻置于干燥器中備用。
實施例4
稱取1.583gEu2O3，加入HNO3溶解得到Eu(NO3)3并蒸發結晶，再稱取7.084gCa(NO3)2·4H2O，加入Eu(NO3)3與蒸餾水溶解，100mL容量瓶定容，配制成含Eu3+摩爾摻雜濃度為3％的0.3mol/L Ca(NO3)2溶液。同時配制0.3mol/L Na2SiO3溶液。
配制兩份200mL，0.2mol/L的XL80/環己烷溶液，分別加入0.3mol/LCa(NO3)2(含3mol％Eu3+)溶液和0.3mol/L Na2SiO3溶液各3.6mL，磁力攪拌1h制得澄清透明的反膠束體系，w0值為5。然后常溫下將兩反膠束溶液迅速混合，劇烈攪拌24h后，加入無水乙醇破乳，靜置一段時間使其分層，棄去上層清液，離心分離收集沉淀于70℃干燥4h。再于700℃焙燒2h，冷卻后取出，研磨均勻置于干燥器中備用。
實施例5稱取2.111gEu2O3，加入HNO3溶解得到Eu(NO3)3并蒸發結晶，再稱取7.084gCa(NO3)2·4H2O，加入Eu(NO3)3與蒸餾水溶解，100mL容量瓶定容，配制成含Eu3+摩爾摻雜濃度為4％的0.3mol/L Ca(NO3)2溶液。同時配制0.3mol/L Na2SiO3溶液。
配制兩份200mL，0.2mol/L的XL80/環己烷溶液，分別加入0.3mol/LCa(NO3)2(含4mol％Eu3+)溶液和0.3mol/L Na2SiO3溶液各3.6mL，磁力攪拌1h制得澄清透明的反膠束體系，w0值為5。然后常溫下將兩反膠束溶液迅速混合，劇烈攪拌24h后，加入無水乙醇破乳，靜置一段時間使其分層，棄去上層清液，離心分離收集沉淀于70℃干燥4h。再于700℃焙燒2h，冷卻后取出，研磨均勻置于干燥器中備用。
實施例6
稱取2.639gEu2O3，加入HNO3溶解得到Eu(NO3)3并蒸發結晶，再稱取7.084gCa(NO3)2·4H2O，加入Eu(NO3)3與蒸餾水溶解，100mL容量瓶定容，配制成含Eu3+摩爾摻雜濃度為5％的0.3mol/L Ca(NO3)2溶液。同時配制0.3mol/L Na2SiO3溶液。
配制兩份200mL，0.2mol/L的XL80/環己烷溶液，分別加入0.3mol/LCa(NO3)2(含5mol％Eu3+)溶液和0.3mol/L Na2SiO3溶液各3.6mL，磁力攪拌1h制得澄清透明的反膠束體系，w0值為5。然后常溫下將兩反膠束溶液迅速混合，劇烈攪拌24h后，加入無水乙醇破乳，靜置一段時間使其分層，棄去上層清液，離心分離收集沉淀于70℃干燥4h。再于700℃焙燒2h，冷卻后取出，研磨均勻置于干燥器中備用。
權利要求
1.一種稀土納米紅色熒光體的制造方法，其特征在于A、其化學表達式如下Ca2-xSiO3:Eux其中0≤x≤0.05；B、它用Ca(NO3)2和Na2SiO3作為合成基質的原料，用氧化銪作為原料，并用硝酸溶解制得硝酸銪作為熒光激活源，用非離子表面活性劑XL80在環己烷中形成球形反膠束并以此作為軟模板；C、其制作方法是分別配制兩份體積、濃度均相同的XL80的環己烷溶液，分別加入等量0.3mol/L含Eu3+的Ca(NO3)2溶液和0.3mol/LNa2SiO3溶液，控制水核大小，經磁力攪拌制得澄清透明的反膠束體系，再將兩反膠束溶液混合，劇烈攪拌后破乳、離心分離，然后收集沉淀干燥、焙燒，即得樣品。
2.如權利要求所述的一種稀土納米紅色熒光體的制造方法，其特征在于反膠束中水核大小w0值為5，10(w0為水和表面活性劑的物質的量比)。
3.如權利要求所述的一種稀土納米紅色熒光體的制造方法，其特征在于干燥溫度為70℃，使用的熱處理溫度在500～700℃。
4.如權利要求所述的一種稀土納米紅色熒光體的制造方法，其特征在于Eu3+的摩爾摻雜濃度為1-5％。
全文摘要
一種稀土納米紅色熒光體的制造方法，其化學表達式如下Ca
文檔編號C09K11/79GK1974715SQ200610147489
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月19日 優先權日2006年12月19日
發明者楊良準, 方敏, 余錫賓 申請人:上海師范大學