本發(fā)明涉及一種新型Mn(IV)離子激活的紅色發(fā)光材料制備方法, 具體而言，是一種可被藍光藍光激發(fā)的紅色發(fā)光材料及其制備方法。屬于無機功能材料制備領域。

背景技術：

Mn(IV)離子是一種高效的發(fā)光中心，從而被廣泛應用于一些無機紅色發(fā)光材料當中。這些Mn(IV)離子激活的紅色發(fā)光材料可被應用于照明、光儲存等領域。當前Mn(IV)離子激活的紅色發(fā)光材料主要包括兩大類：氟化物紅光材料和復合氧化物紅光材料。Mn(IV)離子激活的氟化物紅光材料由于其制備過程中會使用大量的氫氟酸，并且氟化物具有一定的毒性，從而限制了它們的應用前景。Mn(IV)離子激活的復合氧化物由于其結構穩(wěn)定，發(fā)光效率高等特點引起了人們的廣泛關注。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種新的藍光激發(fā)的紅色熒光粉的組成及其制備方法。

為了實現上述目的，本發(fā)明所涉及的適用于藍光激發(fā)的紅色發(fā)光材料，其化學組成為：AB_4-xO₉:xMn⁴⁺；A為堿土金屬離子Ba²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺中的一種或幾種； B為堿土金屬離子Ge⁴⁺、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺中的一種或幾種；x為相應摻雜Mn⁴⁺離子相對B⁴⁺離子所占的摩爾百分比系數，0 < x ≤ 0.10。本發(fā)明所使用的原料種類及各原料的質量百分含量分別為：碳酸鋇：0~ 35.0 %；碳酸鈣：0~ 19.0 %；氧化鎂：0 ~ 8.0 %；二氧化鍺： 0 ~ 68.0 %；二氧化鋯： 0 ~ 71.0 %；二氧化鈦： 0 ~ 62.0 %；二氧化錳： 0.2 ~ 1.6 %。

本發(fā)明所述的藍光波長為410～450 nm。

上述紅色發(fā)光材料的制備方法是采用高溫固相法，具體包括如下步驟：將上述各種原料按化學計量在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒4-8小時，最后于1000~1400℃下煅燒 4-8小時，得到的白色粉末為最終產品。

本發(fā)明的紅色發(fā)光材料在藍光激發(fā)下具有很強的紅光發(fā)射（發(fā)射峰位于667 nm左右），發(fā)光效率高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明紅色發(fā)光材料的XRD衍射圖；

圖2為本發(fā)明紅色發(fā)光材料的室溫激發(fā)光譜（監(jiān)測波長為667 nm）和發(fā)射光譜（激發(fā)波長為430 nm）；

圖3為本發(fā)明紅色發(fā)光材料熒光壽命衰減曲線

具體實施方式

實施例1：

將1.9734 g碳酸鋇、4.0976 g二氧化鍺、0.0522 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒4小時，最后于1200℃下煅燒 4小時，得到的白色粉末為最終產品。

此熒光粉的XRD衍射圖如附圖1所示，與標準卡片JCPDS 43-0644（BaGe₄O₉）相對照，兩者完全一致，沒有觀察到任何雜相的衍射峰，這表明我們所合成的樣品具有單一晶相。

附圖2所示為樣品的室溫激發(fā)光譜（監(jiān)測波長為667 nm）和發(fā)射光譜（激發(fā)波長為430 nm）。樣品在紫外光區(qū)（240 nm ~ 380 nm）和藍色光區(qū)（400 nm ~ 500 nm）具有很強的寬帶激發(fā)。在430 nm光激發(fā)下，樣品的發(fā)射是以667 nm左右的紅光發(fā)射為主，這對應于的Mn⁴⁺的²E_g - ⁴A_2g躍遷。

附圖3為利用我們合成的樣品的熒光壽命曲線。該樣品的約為1.7 ms。

實施例2：

將1.7761 g碳酸鋇、0.1000 g碳酸鈣、4.0976 g二氧化鍺、0.0348 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒4小時，最后于1300℃下煅燒 4小時，得到的白色粉末為最終產品。

實施例3：

將1.9734 g碳酸鋇、3.6879 g二氧化鍺、0.3200 g二氧化鈦、0.0522 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒4小時，最后于1400℃下煅燒 6小時，得到的白色粉末為最終產品。

實施例4：

將1.000 g碳酸鈣、4.8462 g二氧化鋯、0.0522 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒4小時，最后于1400℃下煅燒 8小時，得到的白色粉末為最終產品。

實施例5：

將1.9734 g碳酸鋇、3.1680 g二氧化鈦、0.0348 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒6小時，最后于1400℃下煅燒 8小時，得到的白色粉末為最終產品。

實施例6：

將1.7761 g碳酸鋇、0.0400 g氧化鎂、3.1680 g二氧化鈦、0.0522 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒6小時，最后于1400℃下煅燒 8小時，得到的白色粉末為最終產品。

實施例7：

將1.7761 g碳酸鋇、0.0400 g氧化鎂、4.0976 g二氧化鍺、0.0522 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒8小時，最后于1000℃下煅燒 8小時，得到的白色粉末為最終產品。

實施例8：

將0.900 g碳酸鈣、0.0400 g氧化鎂、4.8462 g二氧化鋯、0.0522 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒6小時，最后于1300℃下煅燒 8小時，得到的白色粉末為最終產品。

實施例9：

將1.5787g碳酸鋇、0.100 g碳酸鈣、0.0400 g氧化鎂、4.8462 g二氧化鋯、0.0522 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒8小時，最后于1200℃下煅燒 8小時，得到的白色粉末為最終產品。

實施例10：

將1.9734 g碳酸鋇、3.9936 g二氧化鍺、0.0800 g二氧化鈦、0.0522 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒6小時，最后于1300℃下煅燒 6小時，得到的白色粉末為最終產品。

實施例11：

將1.9734 g碳酸鋇、3.7774 g二氧化鍺、0.080 g二氧化鈦、0.1230 g二氧化鋯、0.0522 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒6小時，最后于1400℃下煅燒 6小時，得到的白色粉末為最終產品。

實施例12：

將將1.5787g碳酸鋇、0.100 g碳酸鈣、0.0400 g氧化鎂、3.7774 g二氧化鍺、0.080 g二氧化鈦、0.1230 g二氧化鋯、0.0522 g二氧化錳在瑪瑙研缽中混合均，然后在高溫馬弗爐中于600 ℃下預燒8小時，最后于1400℃下煅燒 8小時，得到的白色粉末為最終產品。