稀土摻雜鎢酸鈣螢光粉三原色合成方案

螢光粉在國民經濟的很多部門都有重要的應用價值，使用的最廣泛的是用在螢光燈上，其次是LED顯示幕。除此之外，螢光粉也可用于示波器和雷達螢光屏，以及電子‑光子轉換器、核輻射顯示器和X射線增感屏上。總之，螢光粉用途廣泛，並且其使用範圍也在一年比一年擴大。

鎢酸鈣（CaWO₄）是一種自激發螢光粉，在X射線、電子和紫外線激發下均是很有效的發光材料。在253.7nm紫外線照射下發藍色螢光，發射光譜峰值波長423nm，半寬度120nm。在陰極射線激發下發出藍色光。由於其具有很好的藍色螢光，在發光塗料、螢光燈、霓虹燈、X射線螢光屏、閃爍計數器及雷射器等方面得到了廣泛的應用

此外，自20世紀60年代稀土氧化物實現高純化以來，稀土螢光粉的研究相繼出現重大技術突破，雖然稀土螢光粉的用量不到稀土消費總量的4％，但產值卻占稀土應用市場銷售額的41％，是稀土行業最熱門的產業。而現在最主流最穩定的螢光粉製造方案是將稀土摻雜於鎢酸鈣中結合出三原色螢光粉體。（注：三原色就是RGB 紅綠藍）

有學者提出一種水熱法合成的稀土摻雜鎢酸鈣螢光粉製備方法，由於鎢酸鈣自發光為藍色，所以只需合成紅色和綠色螢光粉，具體包括以下步驟：

一、紅光螢光粉：

(1)配置摩爾濃度為0.01mol/L的稀土硝酸鑭溶液，並加入品質比為1∶5～4∶5的去皮後海綿狀墨魚骨和鎢酸銨。

(2)將上述混合物於120～180℃的溫度下反應24h，後自然冷卻到室溫；

(3)將反應產物用蒸餾水沖洗，乾燥，在200‑1000℃的溫度下煆燒2h，即得到不同發光性能的稀土摻雜的鎢酸鈣螢光粉。

對煆燒後的樣品分別進行螢光測試。螢光分析顯示，當煆燒到700℃以上時，產品在240nm光激發下，在414nm處具有較高的發光強度，煆燒後的稀土鑭摻雜的鎢酸鈣螢光粉在紫外燈下發出紅色螢光。

二、綠色螢光粉

(1)配置摩爾濃度為0.01mol/L的稀土硝酸鋱溶液，並加入品質比為1∶5～4∶5的去皮後海綿狀墨魚骨和鎢酸銨。

(2)將上述混合物於120～180℃的溫度下反應24h，後自然冷卻到室溫；

(3)將反應產物用蒸餾水沖洗，乾燥，在200‑1000℃的溫度下煆燒2h，即得到不同發光性能的稀土摻雜的鎢酸鈣螢光粉。

對煆燒後的樣品分別進行螢光測試。螢光分析顯示，當煆燒到900℃以上時，產品在240nm光激發下，在383nm、417nm和438nm處具有較高的發光強度，煆燒後的稀土鋱摻雜的鎢酸鈣螢光粉在紫外燈下發出綠色螢光。

利用水熱反應法製備工藝簡單，且生產效率高，設備投資少，同時整個生產過程無任何污染，並較容易使稀土離子很好的摻雜到螢光粉中，後經過高溫煆燒，除去產物中的有機雜質以及其他雜質，獲得了發光性能很好的稀土摻雜的鎢酸鈣螢光粉，在發光塗料、螢光燈、霓虹燈、X射線螢光屏等方面可以得到更加廣泛的應用。

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