一种硅酸钠基稀土荧光材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种硅酸钠基荧光材料及其制备方法，该方法为：将稀土氯化物与配体水杨酸溶解于溶剂中，向上述体系中加入硅酸钠，保温反应，反应完成后过滤、干燥，得到硅酸钠基稀土荧光材料。本发明的制备方法简便，制得的硅酸钠基荧光材料荧光强度大、荧光寿命长，以硅酸钠为基体，荧光材料分离简单，且大大降低了生产成本。
【专利说明】
一种硅酸钠基稀土荧光材料及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种新型复合发光材料，特别涉及一种娃酸钠基稀土焚光材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]稀土被冠以“工业味精”的美誉，是重要的战略资源。稀土元素包括从镧(La)到镥(Lu)15种元素，以及与镧系元素结构相似，关系密切的钪(Sc)和钇(Y)，共17种元素。这些元素具有外层电子结构相同，内层4f电子能级相近、电价高、半径大、极化力强、化学性质活泼及能水解性等性质。稀土发光材料的发光原理是基于其4f电子层在f_f组态之间或者f_d组态之间的跃迀。具有未充满的4f壳层的稀土原子或者离子，其光谱中大约有30000条可观察到的谱线，它们可以发射紫外光、可见光到红外区的各种波长的电磁辐射。稀土离子丰富的能级和4f电子的跃迀特性使稀土成为巨大的发光宝库，从中可以发掘出更多新型的发光材料。然而，在稀土金属的研究与应用方面尚未成熟，研究开发新的发光稀土配合物十分有必要。
[0003]目前研究发现，在极性溶剂中制备的二元稀土配合物(如水杨酸铽配合物)难以析出，如果使用第二配体例如1，10_邻啡罗啉(phen)等虽然可以将配合物沉淀出来，但所得到的三元铽配合物Tb(SA)3Phen在荧光发射性能方面远不如二元配合物Tb(SA)2,因为通常第二配体的三重态能级与Tb3+的最低激发态不匹配。而且，三元稀土配合物的热稳定性远远低于二元配合物的。
[0004]因此，仍需探索高吸光系数的配体、合适的介质以适应业界对高品质的稀土荧光材料的需求。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现，采用硅酸钠作为固体碱及成核材料与稀土铽配合物复合，荧光强度强，实现了稀土配合物发光材料性能的增强以及大大降低了成本，从而完成了本发明。
[0006]本发明的目的在于提供以下方面:
[0007]第一方面，提供一种制备硅酸钠基稀土荧光材料的方法，该方法包括以下步骤:
[0008]步骤I)，将稀土氯化物与配体水杨酸溶解于溶剂中；
[0009]步骤2)，向步骤I中反应体系加入硅酸钠，保温反应；
[0010]步骤3)，冷却系统，过滤，干燥，得到硅酸钠基稀土荧光材料。
[0011 ]第二方面，提供一种硅酸钠基稀土荧光材料，优选其根据上述的方法制得，该荧光材料是铽与水杨酸在硅酸钠表面形成的稀土复合物，
[0012]其红外光谱在波数1350cm—IieOOcnf1存在特征吸收峰；
[0013]其紫外光谱在波长298nm附近存在最强吸收峰；
[0014]其发射光谱在波长550nm附近存在最强发射峰；
[0015]其激发光谱在波长360nm附近存在激发峰。
[0016]根据本发明提供的一种硅酸钠基稀土荧光材料及其制备方法，具有以下有益效果:
[0017](I)本发明采用硅酸钠基稀土荧光材料以价廉的硅酸钠为核材料，降低了生产成本；
[0018](2)本发明中的制备方法采用了不溶固体硅酸钠的极性有机溶剂，为两相反应体系，使产物有效地沉淀下来；
[0019](3)本发明中溶剂易回收利用，绿色环保，无废水产生，减少了对环境的污染；
[0020](4)本发明提供的方法还具有简便、易于控制和便于工业化生产的特点。
【附图说明】
[0021]图1示出水杨酸配体以及实施例1-6制得的产物的红外光谱图；
[0022]图2示出实施例1?6制得的产物的紫外吸收光谱图；
[0023]图3示出实施例1-6制得的产物的荧光发射光谱图；
[0024]图4示出实施例1-6制得的产物的最大荧光发射强度曲线图；
[0025]图5示出实施例1-6制得的产物的荧光激发光谱图；
[0026]图6示出实施例1-6制得的产物的绝对量子效率曲线图；
[0027]图7示出实施例1-6制得的产物的平均荧光寿命曲线图。
【具体实施方式】
[0028]下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0029]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0030]根据本发明的第一方面，提供一种制备硅酸钠基稀土荧光材料的方法，该方法包括以下步骤:
[0031 ]步骤I，将稀土氯化物与配体水杨酸溶解于溶剂中；
[0032]本发明中所述稀土氯化物选自镧、铈、镨、钕、钷、钐、钆、铽、镝、钬的氯化物中的一种或多种，优选六水合氯化铽；
[0033]所述溶剂为小分子醇类溶剂，选自甲醇、无水乙醇、异丙醇中的一种或多种，优选为无水乙醇。小分子醇类溶剂为极性溶剂，可完全溶解稀土氯化物和水杨酸配体，难溶硅酸钠，因此本反应为两相反应体系，稀土配合物结合在硅酸钠表面，能够有效地使不易沉淀的稀土配合物从制备体系中分离，便于硅酸钠基产物的分离。
[0034]在稀土氯化物为六水合氯化铺时，其可通过自制获得，制备方法为:
[0035](I)将七氧化四铽溶于水中，加热至80_90°C溶解，加热过程中伴随搅拌，其中，
[0036]七氧化四铽摩尔量份数:水体积份数=(0.01-0.02): 100，其中，基于Imo I计为I摩尔量份，基于ImL计为I体积份；
[0037](2)在上述体系中交替加入浓盐酸和过氧化氢(30%质量分数)，在50_60°C反应，至褐色溶液变为透明，反应完成，其中，过氧化氢将高价态铽还原为低价态铽，后与浓盐酸发生成盐反应；
[0038](3)反应完成后，冷却，过滤，干燥，得到六水合氯化铽。
[0039]本发明中，稀土氯化物与水杨酸用量比为稀土氯化物的摩尔量:水杨酸的摩尔量=1:2-1:50，优选为1:10-1:25，其中，稀土氯化物的摩尔量以其分子的摩尔量计，水杨酸的摩尔量以其分子的摩尔量计；由于稀土元素成本高，本发明选择水杨酸配体过量，而且当六水合氯化铽与水杨酸配体的摩尔量之比小于1:50时，配体大量过量，产物的收率不再明显增加，而且反应结束后体系中存在大量配体，造成原料浪费。
[0040]本发明中，稀土氯化物与溶剂用量比为稀土氯化物摩尔量份数:溶剂体积份数=
0.0001:25-0.0005:25，其中，基于ImoI计为I摩尔量份，基于ImL计为I体积份。
[0041]本发明中，稀土氯化物和配体水杨酸与溶剂混合后，通过加热或超声方式促溶，加热促溶时，加热温度为50-80 °C。
[0042]步骤2，向步骤I中反应体系加入硅酸钠，保温反应；
[0043]本发明中，所述固体硅酸钠为无水硅酸钠，以利于稀土水杨酸配合物在其表面进行反应，增大硅酸钠基稀土荧光材料结合的稳定性。
[0044]本发明中，所述稀土氯化物与硅酸钠用量比为稀土氯化物摩尔量:硅酸钠摩尔量= 1:5-1:25，优选为1:10-1:15，其中，稀土氯化物的摩尔量以其分子的摩尔量计，硅酸钠的摩尔量以其分子的摩尔量计。
[0045]硅酸钠使用前研磨至所需粒度，增大其比表面积，以便更有效地吸附稀土配合物；硅酸钠可以固体的形式直接加入步骤I中的反应体系，也可溶于溶剂后再加入，所述溶剂与步骤I中所用溶剂一致，硅酸钠优选以滴加方式加入。加入过程中搅拌，使稀土离子、配体与固体娃酸钠充分迅速接触，促进反应的进行，抑制副反应产生。
[0046]本发明中，反应温度为20-100°C，优选50_80°C。所述反应体系可在硅酸钠加入前提前控制在反应温度下，或加入硅酸钠后调节温度，优选加入硅酸钠前提前控温至反应温度。
[0047]本发明中，反应时间为0.5-2小时，优选为1-1.5小时。反应时间小于0.5小时，稀土水杨酸配合物在硅酸钠表面上的反应尚未达到平衡，硅酸钠基稀土荧光材料的结构和性能不稳定，体系中仍存在反应原料的大量剩余;反应2小时后，稀土水杨酸配合物在硅酸钠表面上的反应达到平衡，形成稳定的硅酸钠基稀土荧光材料。
[0048]步骤3，冷却系统，过滤，干燥，得到硅酸钠基稀土荧光材料。
[0049]本发明为两相反应，不需添加其它物质改变体系组成，即可完成产物的分离。
[0050]本发明对过滤的方式不做特别限定，可以使用现有技术中任意一种过滤方式，如常压过滤、减压过滤等，本发明优选为减压过滤，一方面减压过滤的速率快，另一方面减压过滤对液相物质除去的更为彻底。
[0051 ]本发明中对产品进行干燥，干燥温度为70-90 0C，干燥时间为1-4小时，干燥方式为常压干燥、减压干燥等现有技术中任意一种干燥方式。
[0052]在一种优选实施方式中，对所得的硅酸钠基稀土荧光材料进行纯化，以提高产物稳定性，所述纯化方法为:将硅酸钠基稀土荧光材料粗品分散于有机溶剂(优选无水乙醇)中，搅拌10-30分钟，过滤，干燥。
[0053]在一种优选实施方式中，对过滤后溶剂通过减压蒸馏或吸附剂吸附方式进行提纯，溶剂回收套用，以降低废液处理成本及对环境的污染。
[0054]在一种优选实施方式中，铽与水杨酸形成的稀土配合物结合在硅酸钠表面，最终形成硅酸钠基稀土荧光材料，优选该材料具有以下特征:
[0055]其红外光谱在波数1350cm—IieOOcnf1存在特征吸收峰；
[0056]其紫外光谱在波长298nm附近存在最强吸收峰；
[0057]其发射光谱在波长550nm附近存在最强发射峰；
[0058]其激发光谱在波长360nm附近存在激发峰。
[0059]根据本发明的第二方面，提供一种硅酸钠基稀土荧光材料，优选其根据权利要求1至9之一所述的方法制得，其特征在于，该荧光材料是铽与水杨酸在硅酸钠表面形成的稀土复合物，
[0060]其红外光谱在波数1350cm—IieOOcnf1存在特征吸收峰；
[0061 ]其紫外光谱在波长298nm附近存在最强吸收峰；
[0062]其发射光谱在波长550nm附近存在最强发射峰；
[0063]其激发光谱在波长360nm附近存在激发峰。
[0064]实施例
[0065](一)无水硅酸钠的制备
[0066](I)取一定量的Na2S13.9H20放入坩祸中，然后将坩祸放入马弗炉中于450°C煅烧30min，取出冷却；
[0067](2)称取煅烧好的Na2S13和约80g的中等玛瑙珠和六颗大玛瑙珠放于研磨罐中，将研磨罐放入行星研磨机中，在转速50Hz下研磨5min后取出，用筛子筛出小颗粒的Na2Si03，再把小颗粒Na2S13和80g的最小的玛瑙珠和六颗大玛瑙珠放入研磨罐中继续研磨，得到精细的Na2S13;
[0068](3)将研磨好的Na2S13装入试剂袋中密封保存。
[0069](二)六水合氯化铽的制备
[0070](I)将9.9235gTb407置于250mL烧杯中，用10mL去离子水溶解，放入磁子并于90°C下加热搅拌，使其加速溶解。加入一滴管的浓HCl和若干滴过氧化氢，并不断加热，观察有无气泡，交替滴加浓盐酸和过氧化氢，直到溶液由褐色浑浊变为澄清状态，停止加热；
[0071](2)将冷却静置后的无色溶液抽滤，蒸发，蒸发后出现糊状白色物质，至水基本除去后，放入真空干燥箱干燥；
[0072](3)在真空干燥箱中干燥完毕后，将样品取出、粉碎，放入试剂袋中密封保存。
[0073]实施例1
[0074](I)称取0.102g上述制备的的六水合氯化铽和0.796g水杨酸于烧杯中，加入50mL的无水乙醇，超声振荡至溶解；
[0075](2)称取0.5g的无水硅酸钠，用少量(< 1mL)无水乙醇分散，加入上述烧杯中，超声5min后将烧杯中的溶液转移至10mL三孔圆底烧瓶中；
[0076](3)将圆底烧瓶放在数显搅拌电热套中并加入磁子，控制温度为28°C，加热搅拌反应2小时后，停止加热，冷却，抽滤，纯化，产物放入90 °C的烘箱中干燥I小时，放入试剂袋，密封保存。
[0077]实施例2
[0078](I)称取0.117g上述制备的的六水合氯化铽和0.822g水杨酸于烧杯中，加入50mL的无水乙醇，超声振荡至溶解；
[0079](2)称取0.5g的无水硅酸钠，用少量(< 1mL)无水乙醇分散，加入上述烧杯中，超声1min后将烧杯中的溶液转移至10mL三孔圆底烧瓶中；
[0080](3)将圆底烧瓶放在数显搅拌电热套中并加入磁子，控制温度为38°C，加热搅拌反应2小时后，停止加热，冷却，抽滤，纯化，产物放入90 0C的烘箱中干燥2小时，放入试剂袋，密封保存。
[0081 ] 实施例3
[0082](I)称取0.126g上述制备的的六水合氯化铽和0.784g水杨酸于烧杯中，加入50mL的无水乙醇，超声振荡至溶解；
[0083](2)称取0.5g的无水硅酸钠，用少量(< 1mL)无水乙醇分散，加入上述烧杯中，超声1min后将烧杯中的溶液转移至10mL三孔圆底烧瓶中；
[0084](3)将圆底烧瓶放在数显搅拌电热套中并加入磁子，控制温度为48°C，加热搅拌反应1.5小时后，停止加热，冷却，抽滤，纯化，产物放入800C的烘箱中干燥2小时，放入试剂袋，密封保存。
[0085]实施例4
[0086](I)称取0.1 1g上述制备的的六水合氯化铺和0.834g水杨酸于烧杯中，加入50mL的无水乙醇，超声振荡至溶解；
[0087](2)称取0.5g的无水硅酸钠，用少量(< 1mL)无水乙醇分散，加入上述烧杯中，超声1min后将烧杯中的溶液转移至10mL三孔圆底烧瓶中；
[0088](3)将圆底烧瓶放在数显搅拌电热套中并加入磁子，控制温度为58°C，加热搅拌反应1.5小时后，停止加热，冷却，抽滤，纯化，产物放入800C的烘箱中干燥2小时，放入试剂袋，密封保存。
[0089]实施例5
[0090](I)称取0.139g上述制备的的六水合氯化铽和0.815g水杨酸于烧杯中，加入50mL的无水乙醇，超声振荡至溶解；
[0091 ] (2)称取0.5g的无水硅酸钠，用少量(<1mL)无水乙醇分散，加入上述烧杯中，超声1min后将烧杯中的溶液转移至10mL三孔圆底烧瓶中；
[0092](3)将圆底烧瓶放在数显搅拌电热套中并加入磁子，控制温度为68°C，加热搅拌反应I小时后，停止加热，冷却，抽滤，纯化，产物放入90 0C的烘箱中干燥2小时，放入试剂袋，密封保存。
[0093]实施例6
[0094](I)称取0.152g上述制备的的六水合氯化铽和0.735g水杨酸于烧杯中，加入50mL的无水乙醇，超声振荡至溶解；
[0095](2)称取0.5g的无水硅酸钠，用少量(< 1mL)无水乙醇分散，加入上述烧杯中，超声1min后将烧杯中的溶液转移至10mL三孔圆底烧瓶中；
[0096](3)将圆底烧瓶放在数显搅拌电热套中并加入磁子，控制温度为78°C，加热搅拌反应I小时后，停止加热，冷却，抽滤，纯化，产物放入80 0C的烘箱中干燥2小时，放入试剂袋，密封保存。
[0097]实验例
[0098]实验例I红外光谱
[0099]对配体水杨酸、以及实施例1-6制得的产物进行红外分析，得出其红外光谱，结果如图1所示，其中，
[0100]曲线I表示水杨酸的红外光谱曲线；
[0101 ]曲线2表示实施例1制得产物的红外光谱曲线；
[0102]曲线3表示实施例2制得产物的红外光谱曲线；
[0103]曲线4表示实施例3制得产物的红外光谱曲线；
[0104]曲线5表示实施例4制得产物的红外光谱曲线；
[0105]曲线6表示实施例5制得产物的红外光谱曲线；
[0106]曲线7表示实施例6制得产物的红外光谱曲线。
[0107]如图1所示，红外光谱图中看到的1350cm—lieOOcm—1的吸收峰，是无水娃酸钠铺复合物的特征谱峰，说明无水硅酸钠已经与铽配合物形成了复合物。随着反应温度的增加在1350cm—lieOOcm—1的峰越来越强，这是由于温度增大使活化分子增多，增加了分子间碰撞频率进而使反应更充分。
[0108]实验例2紫外吸收光谱
[0109]以无水乙醇为溶剂，以实施例1-6制得的产物为溶质，配置成1X10—5mol/L的溶液，设置波长为150nm到600nm，得到紫外光谱，结果如图2所示，其中，
[0110]曲线I表示实施例1制得产物的紫外吸收光谱；
[0111]曲线2表示实施例2制得产物的紫外吸收光谱；
[0112]曲线3表示实施例3制得产物的紫外吸收光谱；
[0113]曲线4表示实施例4制得产物的紫外吸收光谱；
[0114]曲线5表示实施例5制得产物的紫外吸收光谱；
[0115]曲线6表示实施例6制得产物的紫外吸收光谱。
[0116]如图2所示，在280C和38 °C下反应时，产物的紫外光谱曲线基本相同，只在298nm处有一个吸收峰;在48 0C、58 °C、68 V、78 °C下反应时，产物的紫外光谱曲线在298nm和348nm处有两个吸收峰，其中，最大吸收峰在298nm处。
[0117]实验例3荧光发射光谱
[0118]设定激发狭缝和发射狭缝为1.0Onm，使用350nm的滤光片，测定实施例1-6的产物荧光发射光谱，测定过程中使用10倍减光片，得到荧光发射光谱结果如图3所示，其中，
[0119]曲线I表示实施例1制得产物的荧光发射光谱；
[0120]曲线2表示实施例2制得产物的荧光发射光谱；
[0121]曲线3表示实施例3制得产物的荧光发射光谱；
[0122]曲线4表示实施例4制得产物的荧光发射光谱；
[0123]曲线5表示实施例5制得产物的荧光发射光谱；
[0124]曲线6表示实施例6制得产物的荧光发射光谱。
[0125]由图3可知，在各反应温度下，水杨酸作为配体的峰几乎消失，说明六水合氯化铽与水杨酸形成的配合物能有效的吸附在无水娃酸钠表面，产物的最大发射峰位为550nm。将产物置于滤纸上，其上滴加无水乙醇，从紫外灯下面看到荧光不消失，并且荧光不随着无水乙醇在滤纸上扩散而发生迀移的现象，这充分说明了无水硅酸钠与铽配合物之间有着很强的相互作用。这是由于无水硅酸钠作为碱与配体的羧酸反应，使配体与无水硅酸钠之间的距离变小，进而使它们的吸附力增强。因此，生成的配合物就会强烈的吸附在无水硅酸钠的表面。在78 °C时发射强度最大，在此温度下配体水杨酸与铽在无水硅酸钠表面反应充分。
[0126]将实施例1?6制得产物的最大荧光发射强度绘制成图，激发波长为350nm，结果如图4所示。由图可知，荧光发射强度与反应温度有关，温度在28°C至38°C、58°C至78°C的范围内，荧光发射强度随着反应温度增大而升高，而在38°C至58°C的范围内，荧光发射强度随反应温度增大而下降。在78°C时荧光发射强度最大，在58°C时荧光发射强度最小。
[0127]实验例4荧光激发光谱
[0128]设定激发狭缝和发射狭缝为1.0Onm，使用350nm的滤光片，测定实施例1-6的产物荧光激发光谱，测定过程中使用10倍减光片，得到荧光激发光谱结果如图5所示，其中，
[0129]曲线I表示实施例1制得产物的荧光激发光谱；
[0130]曲线2表示实施例2制得产物的荧光激发光谱；
[0131]曲线3表示实施例3制得产物的荧光激发光谱；
[0132]曲线4表示实施例4制得产物的荧光激发光谱；
[0133]曲线5表示实施例5制得产物的荧光激发光谱；
[0134]曲线6表示实施例6制得产物的荧光激发光谱。
[0135]由图5可知，以545nm为检测波长，在反应温度为28°C、38°C时得到的复合物在250nm和360nm附近有两个明显激发峰位，随着温度的升高，温度为48 °C、58 °C、68 °C和78 °C时，只在360nm附近存在一个明显的激发峰位。
[0136]对实施例1-6的产物进行绝对量子效率测定，结果如图6所示，由图可得在28°C至48°C和58°C至68°C的范围内产物绝对量子效率随温度的升高而下降，而当温度处于48°C至58°C和68°C至78°C之间时，绝对量子效率随温度增加而增加，在78°C时绝对量子效率达到最大。
[0137]实验例5荧光寿命
[0138]选用355nm LED激发光源，测定实施例1_6的产物的平均荧光寿命。采集20000个光子，采用双指数拟合的方法对荧光寿命进行拟合，谱图如图7所示。由图可知，在28°C至58°C的范围内，荧光平均寿命随着温度的增大而减小，在58°C至78°C的范围内，荧光平均寿命又随着温度增大而增加，在78°C时荧光平均寿命最大，而在58°C时荧光平均寿命最小，但在28°C至78 °C范围内，整体荧光寿命均较长。
[0139]实验例6差热分析
[0140]在氮气气氛中，以升温速率10°C/min，在温度20-700°C范围，对实施例1_6的产物进行差热分析。差热曲线显示，在59 0C，200 0C至277 V以及464 V至500 V时热流数略微有升高，其他温度段都是保持下降的趋势，并且在200 0C-500 0C时，实施例1-6产物的热稳定性均较好。
[0141]实验例7热重分析
[0142]在氮气气氛中，以升温速率10°C/min，在20°C_700°C范围内对实施例1-6的产物进行热重分析。结果表明，结晶水在加在热过程中于100°C附近脱去，因此在O?100°C间有失重。随着温度的上升，产物的重量递减，在接近200 °C的时候有一个不太明显的吸热峰并在热重图上伴随少量的失重，说明硅酸钠表面的铽配合物随着温度上升而逐渐减少。在500 0C以下，重量减少较快，而在500°C-700°C，实施例1-6的产物重量减少均较慢，表明稀土复合物稳定性较强。
[0143]以上结合【具体实施方式】和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种制备硅酸钠基稀土荧光材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤I)，将稀土氯化物与配体水杨酸溶解于溶剂中； 步骤2)，向步骤I中反应体系加入硅酸钠，保温反应； 步骤3)，冷却系统，过滤，干燥，得到硅酸钠基稀土荧光材料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤I中， 所述稀土氯化物选自镧、铈、镨、钕、钷、钐、钆、铽、镝、钬的氯化物中的一种或多种，优选六水合氯化铽;和/或 所述溶剂为小分子醇类溶剂，选自甲醇、无水乙醇、异丙醇中的一种或多种，优选为无水乙醇。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤I中，所述稀土氯化物为六水合氯化铽时，其制备方法为: (1)将七氧化四铽溶于水中，充分溶解，其中， 七氧化四铽的摩尔量份数:水体积份数= (0.01-0.02):100，其中，基于Imo I计为I摩尔量份，基于ImL计为I体积份； (2)在上述体系中交替加入浓盐酸和过氧化氢(30%质量分数)，在50-60 V保温反应至褐色溶液变为透明； (3)反应完成后，冷却，过滤，干燥，得到六水合氯化铽。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，步骤I中， 所述稀土氯化物与水杨酸用量比为稀土氯化物摩尔量:水杨酸摩尔量=I: 2-1: 50，优选为1:10-1: 25，其中，稀土氯化物的摩尔量以其分子的摩尔量计，水杨酸的摩尔量以其分子的摩尔量计;和/或 所述稀土氯化物与溶剂用量比为稀土氯化物摩尔量份数:溶剂体积份数=0.0001: 25-0.0005:25，其中，基于Imol计为I摩尔量份，基于ImL计为I体积份。5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，步骤2中， 所述固体硅酸钠为无水硅酸钠;和/或 所述稀土氯化物与娃酸钠用量比为稀土氯化物摩尔量:娃酸钠摩尔量=1: 5-1: 25，优选为1:10-1:15，其中，稀土氯化物的摩尔量以其分子的摩尔量计，硅酸钠的摩尔量以其分子的摩尔量计。6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述硅酸钠可以固体形式直接加入步骤I中的反应体系，或娃酸钠溶于溶剂后加入，优选娃酸钠溶于溶剂后滴加加入步骤I中的反应体系;和/或 加入过程中搅拌;和/或 反应温度为20-100 °C，优选50-80 °C ;和/或 反应时间0.5-2小时，优选1-1.5小时。7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，步骤3中， 所述干燥温度为70-90°C，干燥时间为1-4小时； 任选对所得的硅酸钠基稀土荧光材料进行纯化，所述纯化方法为:将硅酸钠基稀土荧光材料粗品分散于有机溶剂(优选无水乙醇)中，搅拌10-30分钟，过滤，干燥。8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，步骤3中，过滤后溶剂通过减压蒸馏或吸附剂吸附进行提纯，回收套用。9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，步骤3中，铽与水杨酸形成的稀土配合物结合在硅酸钠表面，最终形成硅酸钠基稀土荧光材料，优选该材料具有以下特征: 其红外光谱在波数ISSOcm—lieOOcm—1存在特征吸收峰； 其紫外光谱在波长298nm附近存在最强吸收峰； 其发射光谱在波长550nm附近存在最强发射峰； 其激发光谱在波长360nm附近存在激发峰。10.—种硅酸钠基稀土荧光材料，优选其根据权利要求1至9之一所述的方法制得，其特征在于，该荧光材料是铽与水杨酸在硅酸钠表面形成的稀土复合物， 其红外光谱在波数ISSOcm—lieOOcm—1存在特征吸收峰； 其紫外光谱在波长298nm附近存在最强吸收峰； 其发射光谱在波长550nm附近存在最强发射峰； 其激发光谱在波长360nm附近存在激发峰。
【文档编号】C09K11/06GK106085414SQ201610541231
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月11日
【发明人】陶栋梁
【申请人】阜阳师范学院