專利名稱：鎢酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鎢酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法。
本發(fā)明選擇金屬氧化物或硝酸鹽以及(NH4)10W12O41·5H2O作為主要原料，選擇聚乙二醇為防止金屬離子的團(tuán)聚的表面活性劑，選擇檸檬酸為金屬離子的絡(luò)合劑，同時利用檸檬酸、聚乙二醇的量來調(diào)節(jié)鍍膜溶液的粘度，使薄膜的厚度控制在理想的范圍之內(nèi)。
本發(fā)明制備的發(fā)光薄膜其化學(xué)表達(dá)式為M1-xAxWO4和Re2(1-y)A2y(WO4)3其中0＜x，y≤0.5；M＝Ca，Sr，Ba；Re＝Y(jié)，Gd；A＝Eu，Sm，Dy，Er。
本發(fā)明所使用的原料純度為99.99％的Eu2O3，Sm2O3，Dy2O3，Er2O3，Y2O3，Gd2O3，分析純的Ca(NO3)2，Sr(NO3)2，Ba(NO3)2和(NH4)10W12O41·5H2O，選擇(NH4)10W12O41·5H2O和上述一種或兩種氧化物或硝酸鹽作原料，水和乙醇做溶劑，氧化物或硝酸鹽用硝酸溶解，絡(luò)合劑為分析純的檸檬酸，表面活性劑為分析純的聚乙二醇，分子量＝10000；制備過程是在室溫或加熱的條件下，按化學(xué)計量將金屬氧化物或硝酸鹽用硝酸溶解，冷卻后加入(NH4)10W12O41·5H2O，再向其中加入含有檸檬酸的水和乙醇的混合溶液H2O/C2H5OH二者體積比為1∶7，保持檸檬酸與金屬陽離子的摩爾比為2∶1，再加入聚乙二醇1-2g，選擇石英片或單晶硅片為基底，采用浸漬的方法鍍膜；將得到的薄膜放于100-120℃烘箱中干燥2小時，然后放于程序升溫爐中以60-70℃·h-1的升溫速度升溫至500℃并保留2-3小時，再以100-300℃·h-1的升溫速度燒結(jié)至溫度800-900℃燒結(jié)2-4小時形成發(fā)光薄膜。
本發(fā)明制備的發(fā)光薄膜表面均勻、致密無開裂，薄膜粒子大小均勻在50-100nm，而且厚度可控在200-1000nm。工藝設(shè)備簡單、原料易得、成本低且無毒。
實(shí)施例2Sr0.98Dy0.02WO4發(fā)光薄膜室溫下，將0.98mmol Sr(NO3)2和0.01mmol Dy2O3混合物用2ml濃HNO3和2ml去離子水加熱溶解，冷卻后加入0.2477g(NH4)10W12O41·5H2O，再向其中加入20ml體積比為7∶1乙醇和水的混合溶液，在攪拌的條件下加入0.4203g檸檬酸和2g聚乙二醇攪拌2h后，在清洗干凈的石英玻璃襯底上用浸漬法鍍膜，提拉速度為0.2cm s-1。將薄膜在110℃干燥2h，然后放于程序升溫爐中以70℃·hu-1的升溫速度加熱到500℃并保留2小時，再以300℃·h-1的升溫速度燒結(jié)至800℃并保留3h。所得透明薄膜表面均勻、致密無開裂，雙層層膜厚度為450nm，粒子平均粒徑100nm。紫外光照射下，薄膜發(fā)黃光。
實(shí)施例3Ba0.98Sm0.02WO4發(fā)光薄膜室溫下，將0.98mmol Ba(NO3)2和0.01mmol Sm2O3混合物用2ml濃HNO3和2ml去離子水加熱溶解，冷卻后加入0.2477g(NH4)10W12O41·5H2O，再向其中加入20ml體積比為7∶1乙醇和水的混合溶液，在攪拌的條件下加入0.4203g檸檬酸和2g聚乙二醇，攪拌2h后，在清洗干凈的石英片襯底上用浸漬法鍍膜，提拉速度為0.2cm s-1。將薄膜在120℃干燥2h，然后放于程序升溫爐中以65℃·h-1的升溫速度加熱到500℃并保留2小時，再以300℃·h-1的升溫速度燒結(jié)至900℃并保留4h。薄膜的表面均勻致密無開裂，三層膜厚度為600nm，粒子平均粒徑120nm。紫外光照射下，薄膜發(fā)橙紅光。
實(shí)施例4Ca0.99Er0.01WO4發(fā)光薄膜室溫下，將0.99mmol Ca(NO3)2和0.005mmol Er2O3混合物用2mlHNO3和2ml去離子水加熱溶解，冷卻后加入0.2477g(NH4)10W12O41·5H2O，再向其中加入20ml體積比為7∶1乙醇和水的混合溶液，在攪拌的條件下加入0.4203g檸檬酸、1g聚乙二醇，過程同實(shí)施例1。薄膜的表面均勻致密無開裂，單層膜厚度為200nm，粒子平均粒徑80nm。紫外光照射下，薄膜發(fā)綠光。
實(shí)施例5Y1.98Dy0.02(WO4)3發(fā)光薄膜室溫下，將0.99mmol Y2O3和0.01mmol Dy2O3用2ml濃HNO3和2ml去離子水加熱溶解，冷卻后加入0.7432g(NH4)10W12O41·5H2O，再向其中加入20ml體積比為7∶1乙醇和水的混合溶液，在攪拌的條件下加入0.8406g檸檬酸、2g聚乙二醇，過程同實(shí)施例3。薄膜的表面均勻致密無開裂，五層膜厚度為1000nm，粒子平均粒徑150nm。紫外光照射下，薄膜發(fā)黃光。
實(shí)施例6Gd1.96Sm0.04(WO4)3發(fā)光薄膜室溫下，將0.98mmol Gd2O3和0.02mmol Sm2O3用2ml濃HNO3和2ml去離子水加熱溶解，冷卻后加入0.7432g(NH4)10W12O41·5H2O，再向其中加入20ml體積比為7∶1乙醇和水的混合溶液，在攪拌的條件下加入0.8406g檸檬酸、2g聚乙二醇，過程同實(shí)施例2。薄膜的表面均勻致密無開裂，單層膜厚度為200nm，粒子平均粒徑110nm。紫外光照射下，薄膜發(fā)橙紅光。
權(quán)利要求
1.一種鎢酸鹽發(fā)光薄膜，化學(xué)表達(dá)式為M1-xAxWO4和Re2(1-y)A2y(WO4)3其中0＜x，y≤0.5；M＝Ca，Sr，Ba；Re＝Y(jié)，Gd；A＝Eu，Sm，Dy，Er。
2.一種鎢酸鹽發(fā)光薄膜的制備方法，其特征在于選用純度為99.99％的Eu2O3，Sm2O3，Dy2O3，Er2O3，Y2O3，Gd2O3，分析純的Ca(NO3)2，Sr(NO3)2，Ba(NO3)2中的一種或兩種氧化物或硝酸鹽和分析純的(NH4)10W12O41·5H2O為原料，水和乙醇為溶劑，氧化物或硝酸鹽用硝酸溶解，絡(luò)合劑為分析純的檸檬酸，表面活性劑為分析純的聚乙二醇，分子量＝10000；制備過程在室溫或加熱的條件下，按化學(xué)計量將氧化物或硝酸鹽用硝酸溶解，冷卻后加入(NH4)10W12O41·5H2O，再向其中加入含有檸檬酸的水和乙醇的混合溶液H2O/C2H5OH體積比為1∶7，保持檸檬酸與金屬陽離子的摩爾比為2∶1，再加入聚乙二醇1-2g，攪拌使溶液混合均勻，選擇石英片或單晶硅片為基底，采用浸漬的方法鍍膜；將得到的薄膜放于100-120℃烘箱中干燥2小時，然后放于程序升溫爐中以60-70℃h-1的升溫速度升溫至500℃并保留2-3小時，再以100-300℃·h-1的升溫速度燒結(jié)至溫度800-900℃燒結(jié)4小時形成發(fā)光薄膜。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光薄膜的制備方法，其特征在于薄膜的厚度和粒子的大小通過加入檸檬酸和聚乙二醇的量來調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)光薄膜的制備方法。該發(fā)光薄膜的化學(xué)表達(dá)式為M
文檔編號C09K11/77GK1468934SQ0314287
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月16日
發(fā)明者林君, 逄茂林, 于敏, 林 君 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所