稀土掺杂钨酸钙荧光粉三原色合成方案

荧光粉在国民经济的很多部门都有重要的应用价值，使用的最广泛的是用在荧光灯上，其次是LED显示屏。除此之外，荧光粉也可用于示波器和雷达荧光屏，以及电子‑光子转换器、核辐射显示器和X射线增感屏上。总之，荧光粉用途广泛，并且其使用范围也在一年比一年扩大。

钨酸钙（CaWO₄）是一种自激发荧光粉，在X射线、电子和紫外线激发下均是很有效的发光材料。在253.7nm紫外线照射下发蓝色荧光，发射光谱峰值波长423nm，半宽度120nm。在阴极射线激发下发出蓝色光。由于其具有很好的蓝色荧光，在发光涂料、荧光灯、霓虹灯、X射线荧光屏、闪烁计数器及激光器等方面得到了广泛的应用

此外，自20世纪60年代稀土氧化物实现高纯化以来，稀土荧光粉的研究相继出现重大技术突破，虽然稀土荧光粉的用量不到稀土消费总量的4％，但产值却占稀土应用市场销售额的41％，是稀土行业最热门的产业。而现在最主流最稳定的荧光粉制造方案是将稀土掺杂于钨酸钙中结合出三原色荧光粉体。（注：三原色就是RGB 红绿蓝）

有学者提出一种水热法合成的稀土掺杂钨酸钙荧光粉制备方法，由于钨酸钙自发光为蓝色，所以只需合成红色和绿色荧光粉，具体包括以下步骤：

一、红光荧光粉：

(1)配置摩尔浓度为0.01mol/L的稀土硝酸镧溶液，并加入质量比为1∶5～4∶5的去皮后海绵状墨鱼骨和钨酸铵。

(2)将上述混合物于120～180℃的温度下反应24h，后自然冷却到室温；

(3)将反应产物用蒸馏水冲洗，干燥，在200‑1000℃的温度下煅烧2h，即得到不同发光性能的稀土掺杂的钨酸钙荧光粉。

对煅烧后的样品分别进行荧光测试。荧光分析显示，当煅烧到700℃以上时，产品在240nm光激发下，在414nm处具有较高的发光强度，煅烧后的稀土镧掺杂的钨酸钙荧光粉在紫外灯下发出红色荧光。

二、绿色荧光粉

(1)配置摩尔浓度为0.01mol/L的稀土硝酸铽溶液，并加入质量比为1∶5～4∶5的去皮后海绵状墨鱼骨和钨酸铵。

(2)将上述混合物于120～180℃的温度下反应24h，后自然冷却到室温；

(3)将反应产物用蒸馏水冲洗，干燥，在200‑1000℃的温度下煅烧2h，即得到不同发光性能的稀土掺杂的钨酸钙荧光粉。

对煅烧后的样品分别进行荧光测试。荧光分析显示，当煅烧到900℃以上时，产品在240nm光激发下，在383nm、417nm和438nm处具有较高的发光强度，煅烧后的稀土铽掺杂的钨酸钙荧光粉在紫外灯下发出绿色荧光。

利用水热反应法制备工艺简单，且生产效率高，设备投资少，同时整个生产过程无任何污染，并较容易使稀土离子很好的掺杂到荧光粉中，后经过高温煅烧，除去产物中的有机杂质以及其他杂质，获得了发光性能很好的稀土掺杂的钨酸钙荧光粉，在发光涂料、荧光灯、霓虹灯、X射线荧光屏等方面可以得到更加广泛的应用。

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