本發明涉及熒光粉及其制備方法，具體涉及一種方片狀鏑摻雜氯氧鉍白光熒光粉及其制備方法。

背景技術：

近年來，三價鑭系離子摻雜的無機化合物在光電設備、醫療診斷、激光材料和顯示等眾多領域得到重要的應用，尤其是Dy³⁺由于可以吸收紫外光并且可以同時發射460～500nm的藍光和560～600nm的黃光，復合后可以產生白光，其被廣泛研究。這種發射光譜源于5d-4f的躍遷并且5d態容易被晶體場環境影響，因此可以通過調整Dy³⁺摻雜熒光粉的黃光和藍光的強度比來獲得需要的白光。

BiOCl是一種屬于V-VI-VII族的寬禁帶半導體，具有PbFCl型四方相結構，由于獨特的電子結構和易被稀土離子取代的特點，BiOCl成為有效的發光基質。BiOCl在電池材料、光催化、染料和光電化學器件等方面具有潛在的應用。最近，報道的Eu³⁺摻雜的BiOCl紅色熒光粉具有壽命長和高的量子效率等優點，但是Dy³⁺摻雜的BiOCl的水熱法制備還沒有得到研究。

最近，C.Shivakumara等人報道了關于Dy³⁺摻雜的BiOCl的Judde-Ofelt理論分析，其采用了固相法合成，但存在條件要求嚴格特別是要求具有比較高的合成溫度。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種方片狀鏑摻雜氯氧鉍白光熒光粉及其制備方法，采用水熱合成法具有合成溫度低、條件溫和、含氧量小、缺陷不明顯、體系穩定、工藝簡單等優點，是一種高效的發光材料合成方法，本發明的熒光粉通過復合產生白光，發光效率高，亮度高，可作為白光LED用熒光粉。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是，一種方片狀鏑摻雜氯氧鉍白光熒光粉的制備方法，包括以下步驟：

1)以Dy₂O₃和Bi₂O₃為原料，按照化學式BiOCl：xDy³⁺的化學計量比進行原料稱取，其中x＝0.01～0.11；

2)將稱量好的原料放入燒杯中，向燒杯中逐滴加入濃鹽酸，并且不斷攪拌直至原料完全溶解形成溶液A；

3)向溶液A中滴加氨水溶液，直至溶液中不再產生白色沉淀時，停止滴加，得到懸濁液B；

4)對懸濁液B進行過濾得到沉淀物，去除沉淀物中的NH₄Cl后，在60℃～80℃空氣氣氛下于烘箱中干燥，研磨后得到前驅體；

5)將前驅體加水配成混合漿料，調節混合漿料的pH調節為3～6，然后轉移至聚四氟乙烯水熱釜內襯中，控制水熱釜的填充比為65％～80％后裝釜擰緊，水熱溫度為120℃～180℃，水熱時間為6h～10h；

6)將步驟5)獲得的水熱后的產物用蒸餾水反復洗滌，直至洗滌清液呈中性，隨后將沉淀物在烘箱中于60℃～80℃空氣氣氛下烘干，并用研缽研細，得到本發明的熒光粉。

步驟2)中濃鹽酸的質量濃度為37.5％。

步驟3)中氨水溶液的濃度為28％，滴加速度為逐滴加入，并在滴加過程中不斷攪拌。

步驟4)中采用蒸餾水對沉淀物進行多次洗滌去除NH₄Cl，并用AgNO₃對洗滌液進行檢驗，保證沉淀烘干后不含NH₄Cl。

步驟5)中通過滴加濃度為28％的氨水和濃度為0.5mol/L的檸檬酸調節混合漿料的pH值。

一種方片狀鏑摻雜氯氧鉍白光熒光粉，其化學式為BiOCl：xDy³⁺，其中x＝0.01～0.11。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：本發明提供一種制備高效BiOCl:Dy³⁺熒光粉的方法，即水熱合成法，本發明具有反應溫度低，得到的粉體形貌規則，呈方片狀，方片邊長為300nm～500nm，厚度為20nm～30nm。該方法制備的熒光粉，激發光譜的范圍寬，其發射光譜主峰476nm的藍光和574nm的黃光，通過復合產生白光，發光效率高，亮度高，可作為白光LED用熒光粉。

附圖說明

圖1為實施例3制備熒光粉的SEM圖。

圖2為實施例3制備熒光粉的XRD圖。

圖3為實施例2制備熒光粉的激發光譜圖。

圖4為實施例2制備熒光粉的發射光譜圖。

具體實施方式

現在結合具體實施例對本發明作進一步闡述：

實施例1：

1)按照化學式BiOCl：xDy³⁺的化學計量比分別稱取Bi₂O₃和Dy₂O₃作為原料放入燒杯，其中x＝0.05；再將濃度為37.5％的濃鹽酸逐滴加入燒杯中，并且不斷攪拌，直至將原料剛好完全溶解為止，形成溶液A；

2)向溶液A中滴加濃度為28％的氨水溶液，需要注意的是滴加氨水的速度不宜過快，滴加過程中不斷地攪拌，直至溶液中剛好不再產生白色沉淀時，停止滴加氨水，得到懸濁液B；

3)對懸濁液B進行過濾得到沉淀物，再對沉淀物進行多次洗滌，之后用AgNO₃對洗滌液進行檢驗，保證沉淀烘干后不含NH₄Cl，在60℃空氣氣氛下于烘箱中干燥，研磨后得到前驅體；

4)將前驅體加水配成混合漿料，通過滴加濃度為28％的氨水和濃度為0.5mol/L的檸檬酸，調節混合漿料的pH到4，轉移至聚四氟乙烯水熱釜內襯中，控制水熱釜的填充比為70％后裝釜擰緊，在120℃下水熱8h；

5)將步驟4)所獲得的水熱后的產物用蒸餾水反復洗滌，直至洗滌清液呈中性，隨后在烘箱中于70℃空氣氣氛下烘干，并用研缽研細，得到所需的BiOCl:0.05Dy³⁺熒光粉。

實施例2：

1)按照化學式BiOCl：xDy³⁺的化學計量比分別稱取Bi₂O₃和Dy₂O₃作為原料放入燒杯，其中x＝0.01；再將濃度為37.5％的濃鹽酸逐滴加入燒杯中，并且不斷攪拌，直至將原料剛好完全溶解為止，形成溶液A；

2)向溶液A中滴加濃度為28％的氨水溶液，需要注意的是滴加氨水的速度不宜過快，滴加過程中不斷地攪拌，直至溶液中剛好不再產生白色沉淀時，停止滴加氨水，得到懸濁液B；

3)對懸濁液B進行過濾得到沉淀物，再對沉淀物進行多次洗滌，之后用AgNO₃對洗滌液進行檢驗，保證沉淀烘干后不含NH₄Cl，在70℃空氣氣氛下于烘箱中干燥，研磨后得到前驅體；

4)將前驅體加水配成混合漿料，通過滴加濃度為28％的氨水和濃度為0.5mol/L的檸檬酸，調節混合漿料的pH到6，轉移至聚四氟乙烯水熱釜內襯中，控制水熱釜的填充比為65％后裝釜擰緊，在180℃下水熱10h；

5)將步驟4)所獲得的水熱后的產物用蒸餾水反復洗滌，直至洗滌清液呈中性，隨后在烘箱中于60℃空氣氣氛下烘干，并用研缽研細，得到所需的BiOCl:0.01Dy³⁺熒光粉。

圖3是本實施例的激發光譜，在574nm發射光的探測下，所得主要激發光波長為389nm，激發光譜范圍寬。

圖4是本實施例的發射光譜，在389nm光的激發下，最強發射峰為476nm的藍光和574nm的黃光，通過復合可以產生白光，發光亮度高，可作為一種白光LED用熒光粉。

實施例3：

1)按照化學式BiOCl：xDy³⁺的化學計量比分別稱取Bi₂O₃和Dy₂O₃作為原料放入燒杯，其中x＝0.09；再將濃度為37.5％的濃鹽酸逐滴加入燒杯中，并且不斷攪拌，直至將原料剛好完全溶解為止，形成溶液A；

2)向溶液A中滴加濃度為28％的氨水溶液，需要注意的是滴加氨水的速度不宜過快，滴加過程中不斷地攪拌，直至溶液中剛好不再產生白色沉淀時，停止滴加氨水，得到懸濁液B；

3)對懸濁液B進行過濾得到沉淀物，再對沉淀物進行多次洗滌，之后用AgNO₃對洗滌液進行檢驗，保證沉淀烘干后不含NH₄Cl，在70℃空氣氣氛下于烘箱中干燥，研磨后得到前驅體；

4)將前驅體加水配成混合漿料，通過滴加濃度為28％的氨水和濃度為0.5mol/L的檸檬酸，調節混合漿料的pH到4，轉移至聚四氟乙烯水熱釜內襯中，控制水熱釜的填充比為70％后裝釜擰緊，在120℃下水熱8h；

5)將步驟4)所獲得的水熱后的產物用蒸餾水反復洗滌，直至洗滌清液呈中性，隨后在烘箱中于70℃空氣氣氛下烘干，并用研缽研細，得到所需的BiOCl:0.09Dy³⁺熒光粉。

圖1是本實施例的SEM圖，采用日立-S4800的掃描電鏡，電子加速電壓為3kV，工作距離為8.5mm，放大倍數為3萬倍。所測樣品形貌粉體形貌規則，呈方片狀，方片邊長為300nm～500nm，厚度為20nm～30nm。

圖2是本實施例的XRD圖，橫坐標為2θ值，縱坐標為相對強度值，其衍射圖譜對應于BiOCl(JCPDS No.02-0429)的物相圖譜，結晶性好，物相純度高。

實施例4：

1)按照化學式BiOCl：xDy³⁺的化學計量比分別稱取Bi₂O₃和Dy₂O₃作為原料放入燒杯，其中x＝0.11；再將濃度為37.5％的濃鹽酸逐滴加入燒杯中，并且不斷攪拌，直至將原料剛好完全溶解為止，形成溶液A；

2)向溶液A中滴加濃度為28％的氨水溶液，需要注意的是滴加氨水的速度不宜過快，滴加過程中不斷地攪拌，直至溶液中剛好不再產生白色沉淀時，停止滴加氨水，得到懸濁液B；

3)對懸濁液B進行過濾得到沉淀物，再對沉淀物進行多次洗滌，之后用AgNO₃對洗滌液進行檢驗，保證沉淀烘干后不含NH₄Cl，在80℃空氣氣氛下于烘箱中干燥，研磨后得到前驅體；

4)將前驅體加水配成混合漿料，通過滴加濃度為28％的氨水和濃度為0.5mol/L的檸檬酸，調節混合漿料的pH到3，轉移至聚四氟乙烯水熱釜內襯中，控制水熱釜的填充比為80％后裝釜擰緊，在150℃下水熱6h；

5)將步驟4)所獲得的水熱后的產物用蒸餾水反復洗滌，直至洗滌清液呈中性，隨后在烘箱中于80℃空氣氣氛下烘干，并用研缽研細，得到所需的BiOCl:0.11Dy³⁺熒光粉。