一種中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于發(fā)光材料領(lǐng)域，其公開了一種中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料及其制備方法；該發(fā)光材料的化學(xué)通式為：Y1-xAlO3:Eux3+@My；其中，Y1-xAlO3:Eux3+為外殼，M為內(nèi)核，@表示包覆，M為Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬納米粒子中的至少一種，0＜x≤0.2，y為M與Y1-xAlO3:Eux3+的摩爾比，0＜y≤1×10-2。本發(fā)明的鋁酸釔銪發(fā)光材料，引入了M金屬粒子，使鋁酸釔銪發(fā)光材料在同樣激發(fā)條件下的發(fā)光效率得到極大的提高。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及發(fā)光材料領(lǐng)域，尤其涉及一種中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料及其制備 方法。 一種中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料及其制備方法

【背景技術(shù)】
[0002] 場(chǎng)發(fā)射顯示（FED)是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ钠桨屣@示技術(shù)。場(chǎng)發(fā)射顯示器件的工作 電壓比陰極射線管（CRT)的工作電壓低，通常小于5kV，而工作電流密度卻相對(duì)較大，一 般在10?100 μ Α μπΓ2。因此，對(duì)用于場(chǎng)發(fā)射顯示的發(fā)光粉的要求更高，如要具有更好的 色品度、在低電壓下的發(fā)光效率較高以及在高電流密度下無(wú)亮度飽和現(xiàn)象等。目前，對(duì)場(chǎng) 發(fā)射顯示發(fā)光粉的研究主要集中在兩個(gè)方面：一是利用并改進(jìn)已有的陰極射線管發(fā)光粉； 二是尋找新的發(fā)光材料。已商用的陰極射線發(fā)光粉以硫化物為主，當(dāng)將其用來(lái)制作場(chǎng)發(fā)射 顯示屏?xí)r，由于其中的硫會(huì)與陰極中微量鑰、硅或鍺等發(fā)生反應(yīng)，從而減弱了其電子發(fā)射， 進(jìn)而影響整個(gè)器件的性能。在發(fā)光材料應(yīng)用領(lǐng)域存在著潛在的應(yīng)用價(jià)值。
[0003] 鋁酸釔銪是一種近年來(lái)開發(fā)的紅色發(fā)光材料，主要應(yīng)用于場(chǎng)發(fā)射器件中，但是，目 前其發(fā)光材料發(fā)光效率不高，有待改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于提供一種發(fā)光效率較高的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光 材料。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] -種中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料，其化學(xué)通式為：YhAlC^: Eux3+@My ;其中， YhAlO^Eu/為外殼，Μ為內(nèi)核，@表示包覆，Μ為摻雜金屬納米粒子，選自Ag、Au、Pt、Pd、 Cu金屬納米粒子中的至少一種，X為Eu3+取代Y離子的摩爾數(shù)，0 <x彡0. 2，y為Μ與 YhAlO^Eu/的摩爾比，0 < y彡IX 10_2 JhAlCVEu/為發(fā)光材料，Eu3+為發(fā)光離子中心， 冒號(hào)"："表不Eu3+為摻雜。
[0007] 所述中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料，優(yōu)選，0. 005彡X彡0. 1， 1ΧΚΓ5 < y < 5ΧΚΓ3。
[0008] 本發(fā)明還提供上述中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，包括如下步驟：
[0009] 將Μ的鹽溶液、起分散作用的助劑和還原劑混合反應(yīng)，制得Μ納米粒子溶膠；
[0010] 在蔗糖或葡萄糖的無(wú)水乙醇溶液中加入所述Μ納米粒子溶膠中，得到混合溶液， 并將得到的混合液轉(zhuǎn)入帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加蓋旋緊后于120?200°C下反應(yīng)， 制得含有COM的溶液，離心分離所述含有COM的溶液，對(duì)離心分離得到的固相進(jìn)行洗滌、 干燥后得到OSM固體；其中，C為碳元素，@表示C包覆M，Μ與C的摩爾比為1X10_ 6:1? 0. 4:1 ；
[0011] 按照YhA103:Eux3+@M y中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別量取Y、A1和Eu各自對(duì)應(yīng)的 鹽溶液，置于燒杯中形成混合液，然后稱取OSM固相加入混合液中，攪拌均勻，隨后加入 到沉淀劑草酸溶液中，再通過(guò)氨水調(diào)節(jié)pH為3-6反應(yīng)2?8h后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥處 理后，得到Y(jié)hAl (C204) 3:Eux3+@C@My前驅(qū)體；其中，CiM固相與YhAK^Eu/"^的摩爾比為 0.025:1 ?10:1 ;
[0012] 將前驅(qū)體研磨，研磨粉體放于馬弗爐中、并在空氣氣氛中于600?1000°C預(yù)燒1? 8小時(shí)，將碳轉(zhuǎn)化為C02除去，隨后冷卻至室溫，并將預(yù)燒樣品研磨成粉體，然后再于將樣品 粉體于管式爐中1000?1500°C煅燒1?12h，隨爐冷卻降溫至室溫，將所得到的煅燒樣品 研磨為粉末，即得到包覆金屬納米粒子的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料，該發(fā)光材料的化 學(xué)通式為：YhAKVEu，，；其中，YhAK^Eu/為外殼，Μ為內(nèi)核，@表示包覆，Μ為金屬納 米粒子，選自Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬納米粒子中的至少一種，X為Eu 3+取代Υ離子的摩爾數(shù)， 0 < X 彡 0· 2, y 為 Μ 與 YhAlO^Eu,的摩爾比，0 < y 彡 1ΧΚΓ2。
[0013] 所述中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，Μ的鹽溶液的濃度為 0· 8 X10 4mol/L ?1X10 2mol/L。
[0014] 所述中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，所述助劑為聚乙烯砒咯烷 酮、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉和十二烷基磺酸鈉中的至少一種； 所述助劑的添加量在最終得到的Μ納米粒子溶膠中的含量為lXl(T 4g/mL?5Xl(T2g/mL。
[0015] 所述中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，所述還原劑為水合肼、抗 壞血酸、檸檬酸鈉和硼氫化鈉中的至少一種；所述還原劑的添加量與Μ離子的摩爾比為 0. 5:1?10:1 ;實(shí)際使用時(shí)，還需將還原劑配制或稀釋成濃度為lX10_4mol/L?lmol/L的 水溶液。
[0016] 所述中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，將Μ的鹽溶液、起分散作用 的助劑和還原劑混合反應(yīng)時(shí)間為l〇min?45min。
[0017] 所述中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，對(duì)離心分離得到的固相進(jìn) 行洗滌包括去離子水和乙醇洗滌；對(duì)洗滌后的固相干燥為60?100°C真空干燥2?10h。
[0018] 所述中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，Y、A1和Eu各自對(duì)應(yīng)的鹽溶 液分別為Y、A1和Eu的硝酸鹽溶液或乙酸鹽溶液；所述Y、A1和Eu的鹽溶液為以Y、A1和 Eu的氧化物和碳酸鹽為原料，溶于硝酸制得，或者以Y、A1和Eu的乙酸鹽溶液、硝酸鹽溶液 為原料。
[0019] 所述中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，所述草酸的加入量足以完 全沉淀Y、A1和Eu所對(duì)應(yīng)的總離子摩爾量且過(guò)量25%。
[0020] 所述中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，0.005彡X彡0. 1， 1ΧΚΓ5 < y < 5ΧΚΓ3。
[0021] 本發(fā)明的鋁酸釔銪發(fā)光材料，引入了 Μ金屬粒子，使鋁酸釔銪發(fā)光材料在同樣激 發(fā)條件下的發(fā)光效率得到極大的提高，并且發(fā)射光的波長(zhǎng)沒(méi)有改變，該鋁酸釔銪發(fā)光材料 具有良好的發(fā)光性能，可以應(yīng)用于場(chǎng)發(fā)射器件中。
[0022] 本發(fā)明先采用水熱法制備包覆Μ納米粒子的碳小球（C)，然后再以包覆有Μ納 米粒子的碳小球?yàn)槟０?，采用草酸沉淀法制備YhAl (C204) 3:Eux3+@C@My前驅(qū)體粉末，然后 再煅燒，煅燒過(guò)程中碳小球?qū)⑥D(zhuǎn)化為C0 2逸出，最后得到包覆金屬納米粒子的中空結(jié)構(gòu) YhAKVEu/d^發(fā)光材料。
[0023] 本發(fā)明的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，工藝步驟少，相對(duì)簡(jiǎn)單；工藝條件不苛 亥IJ，容易達(dá)到，成本低；不引入其它雜質(zhì)，得到的發(fā)光材料質(zhì)量高，可廣泛用于發(fā)光材料的制 備。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1是實(shí)施例3制備的發(fā)光材料與對(duì)比例發(fā)光材料在3kv電壓下的陰極射線發(fā) 光光譜對(duì)比圖；其中曲線1是實(shí)施例3制得的包覆金屬納米粒子Ag的Υ α95Α103:Ειια(ι53+@ Ag2.5Χ 1(1-4發(fā)光材料的發(fā)光光譜，曲線2是對(duì)比例未包覆金屬納米粒子的Υ〇. 95Α103: Eu〇. 〇53+材 料的發(fā)光光譜。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026] 實(shí)施例1
[0027] 制備包覆金屬納米粒子的中空結(jié)構(gòu)YagAlO^EUd.^+OCUm。-.:
[0028] Cu納米粒子溶膠的制備：稱取1.6mg硝酸銅溶解到16mL的乙醇中，完全溶解 后，一邊攪拌一邊加入2mg PVP，然后緩慢滴入用0. 4mg硼氫化鈉溶到10mL乙醇中得到的 1 X l(T3mol/L的硼氫化鈉醇溶液4mL，繼續(xù)攪拌反應(yīng)lOmin，得到20mL4X l(T4mol/L的Cu納 米粒子溶膠。
[0029] C@Cu的制備：稱取0. 1426g蔗糖溶解于39. 5mL的無(wú)水乙醇中制備得到蔗糖的醇 溶液，將0. 5mL上述溶膠加入蔗糖的醇溶液中，得到混合溶液，再將混合溶液轉(zhuǎn)入50mL帶聚 四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加蓋旋緊后，于200°C反應(yīng)5h，制備得到含有C@Cu的溶液，離心 分離該溶液得到固相物，用去離子水和無(wú)水乙醇分別洗滌2次，并將固相物于75°C下干燥， 即得到C@Cu，此時(shí)金屬納米粒子Cu與C的摩爾比為4X 10_5:1 ;
[0030] 稱取 22. 5800g Y203 溶于硝酸得到 100mL2mol/L 的 Υ(Ν03)3 溶液；稱取 1. 0196g ΑΙΑ溶于硝酸得到lOOmLO. 2mol/L的A1 (N03)3溶液；稱取1. 7595g Eu203溶于硝酸得到 lOOmLO. lmol/L 的 Eu(N03)3 溶液。
[0031] 按照 YQ.9A103:Euai3+(gCu lxl(l-4 的化學(xué)計(jì)量比，移取 1.8mL2mol/L Y(N03)3， 20mL0. 2mol/L A1(N03)3 以及 4mL0. lmol/L Eu(N03)3 溶液，置于 100mL 燒杯中形成硝酸混 合液，然后稱取C@Cul20mg加入混合液中，攪拌均勻。在磁力攪拌下，將上述混合液滴加到 30mL沉淀劑草酸溶液（0. 5mol/L)中，再通過(guò)氨水調(diào)節(jié)pH為3,反應(yīng)4h后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、去離 子水和乙醇洗滌、100°C真空干燥2h后得到白色物質(zhì)，即Y Q.9A1 (C204) 3:Euai3+@C(gCulxl(l-4前 驅(qū)體粉末；
[0032] 將前驅(qū)體研磨，放于馬弗爐中、空氣氣氛下于600預(yù)燒8小時(shí)，研磨，將碳轉(zhuǎn)化為 C02除去，在瑪瑙研缽內(nèi)研磨均勻，然后再于管式爐中1500°C煅燒lh，隨爐冷卻降溫至室溫， 將所得到的樣品研磨為粉末，即得到包覆金屬納米粒子Cu的中空結(jié)構(gòu)的YmAK^Euu、 Culxl(l-4發(fā)光材料。
[0033] 實(shí)施例2
[0034] 制備包覆金屬納米粒子的中空結(jié)構(gòu)Yc^AKVEuj+OAUmd
[0035] Au納米粒子溶膠的制備：稱取41. 2mg氯金酸（AuC13 · HC1 · 4H20)溶解到10mL的 去離子水中；當(dāng)氯金酸完全溶解后，稱取14mg檸檬酸鈉和6mg十六烷基三甲基溴化銨，并在 磁力攪拌的環(huán)境下溶解到氯金酸水溶液中；稱取3. 8mg硼氫化鈉和17. 6mg抗壞血酸分別 溶解到10mL去離子水中，得到10mL濃度為lX10_2mol/L的硼氫化鈉水溶液和10mL濃度為 1 X l(T2m〇l/L的抗壞血酸水溶液；在磁力攪拌的環(huán)境下，先往氯金酸水溶液中加入5mL硼氫 化鈉水溶液，攪拌反應(yīng)5min后再往氯金酸水溶液中加入5mLlX l(T2mol/L的抗壞血酸水溶 液，之后繼續(xù)反應(yīng)30min，即得20mLAu含量為5X 10_3mol/L的Au納米粒子溶膠。
[0036] C@Au的制備：稱取0. 0057g蔗糖溶解于24mL的無(wú)水乙醇中制備得到蔗糖的醇溶 液，將16mL上述溶膠加入至蔗糖的醇溶液中，得到混合溶液，將混合溶液轉(zhuǎn)入50mL帶聚四 氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加蓋旋緊后，于160°C反應(yīng)20h，制備得到含有C@Au的溶液，離心分 離該溶液得到固相物，用去離子水和無(wú)水乙醇分別洗滌3次，并于80°C下干燥，即得到C@ Au，此時(shí)金屬納米粒子Au與C的摩爾比為0. 4:1 ;
[0037] 按照YQ.8A103:EuQ.2 3+(gAulxl(l-2 的化學(xué)計(jì)量比，移取 16mL0. 2mol/L Y(CH3C00)3溶液、 2mL2mol/L A1 (CH3C00) 3 溶液和 0. 4mL2mol/LEu (CH3C00) 3 溶液，置于 100mL 燒杯中形成混 合液，然后稱取C@Aul.2mg加入混合液中，攪拌均勻。在磁力攪拌下，將上述混合液滴加到 25mL沉淀劑草酸溶液（0. 6mol/L)中，再通過(guò)氨水調(diào)節(jié)pH為5,反應(yīng)2h后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、去離 子水和乙醇洗滌、60°C真空干燥8h后得到白色物質(zhì)，即Y a8A1 (C204) 3:Euaχ 1(Γ2前驅(qū) 體粉末；
[0038] 將前驅(qū)體研磨，放于馬弗爐中、空氣氣氛下于900°C預(yù)燒3小時(shí)，研磨，將碳轉(zhuǎn) 化為C0 2除去，在瑪瑙研缽內(nèi)研磨均勻，然后再于管式爐中1000°C煅燒12h，隨爐冷卻 降溫至室溫，將所得到的樣品研磨為粉末，即得到包覆金屬納米粒子Au的中空結(jié)構(gòu)的 YQ. 8A103: EuQ. 23+@AUl χ 1(Γ2 發(fā)光材料。
[0039] 實(shí)施例3
[0040] 制備包覆金屬納米粒子的中空結(jié)構(gòu):
[0041] Ag納米粒子溶膠的制備：稱取3. 4mg硝酸銀（AgN03)溶解到18. 4mL的去離子水中； 當(dāng)硝酸銀完全溶解后，稱取42mg檸檬酸鈉在磁力攪拌的環(huán)境下溶解到硝酸銀水溶液中；稱 取5. 7mg硼氫化鈉溶到10mL去離子水中，得到10mL濃度為1. 5X 10_2mol/L的硼氫化鈉水 溶液；在磁力攪拌的環(huán)境下，往硝酸銀水溶液中一次性加入1. 6mLl. 5X l(T2mol/L的硼氫化 鈉水溶液，之后繼續(xù)反應(yīng)lOmin，即得20mL Ag含量為1 X 10_3mol/L的Ag納米粒子溶膠。
[0042] C@Ag的制備：稱取3. 003g葡萄糖溶解于35mL的無(wú)水乙醇中制備得到葡萄糖的醇 溶液，將5mL上述溶膠加入至葡萄糖的醇溶液中，得到混合溶液，將混合溶液轉(zhuǎn)入50mL帶聚 四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加蓋旋緊后，于180°C反應(yīng)24h，制備得到含有C@Ag的溶液，離心 分離該溶液得到固相物，用去離子水和無(wú)水乙醇分別洗滌2次，并于60°C下干燥，即得到C@ Ag，此時(shí)金屬納米粒子Ag與C的摩爾比為5X10_S:1 ;
[0043] 按照 Yc^AKVEuQ.J+lgAg^xiH 的化學(xué)計(jì)量比，移取 7. 6mL0. 5mol/L Y(N03)3 溶液、 4mLlmol/L A1 (N03) 3溶液和2mL0. lmol/L Eu (N03) 3溶液，置于100mL燒杯中形成硝酸混合 液，然后稱取C@Ag240mg加入混合液中，攪拌均勻。在磁力攪拌下，將上述混合液滴加到 15mL沉淀劑草酸溶液（lmol/L)中，再通過(guò)氨水調(diào)節(jié)pH為4,反應(yīng)6h后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、去離子 水和乙醇洗滌、80°C真空干燥4h后得到白色物質(zhì)，即Y Q.95A1 (C204) 3:E%(l53+@C(gAg2.5X1(l-4前 驅(qū)體粉末；
[0044] 將前驅(qū)體研磨，放于馬弗爐中、空氣氣氛下于800°C預(yù)燒4小時(shí)，研磨，將碳轉(zhuǎn)化為 C02除去，在瑪瑙研缽內(nèi)研磨均勻，然后再于管式爐中1200°C煅燒4h，隨爐冷卻降溫至室溫， 將所得到的樣品研磨為粉末，即得到包覆金屬納米粒子Ag的中空結(jié)構(gòu)的Ya95A103:Eu a(l53+(g Ag2.5X10_4發(fā)光材料。
[0045] 圖1是實(shí)施例3制備的發(fā)光材料與對(duì)比例發(fā)光材料在3kv電壓下的陰極射線發(fā) 光光譜對(duì)比圖；其中曲線1是實(shí)施例3制得的包覆金屬納米粒子Ag的Υα95Α103:Ειι α(ι53+@ Ag2.5Χ 1(1-4發(fā)光材料的發(fā)光光譜，曲線2是對(duì)比例未包覆金屬納米粒子的Υ〇. 95Α103: Eu〇. 〇53+材 料的發(fā)光光譜。
[0046] 從圖1中可以看出，在590nm處的發(fā)射峰，包覆金屬納米粒子后發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng) 度較未包覆前增強(qiáng)了 21%。
[0047] 實(shí)施例4
[0048] 制備包覆金屬納米粒子的中空結(jié)構(gòu)YQ.995A103:EU_ 53+(gPdlxl(|-5
[0049] Pd納米粒子溶膠的制備：稱取0. 22mg氯化鈀（PdCl2 · 2H20)溶解到10mL的去離 子水中；當(dāng)氯化鈀完全溶解后，稱取11. 〇mg檸檬酸鈉和4. Omg十二烷基硫酸鈉，并在磁力攪 拌的環(huán)境下溶解到氯化鈀水溶液中；稱取〇. 38mg硼氫化鈉溶到100mL去離子水中，得到濃 度為1 X ΙθΛιοΙ/L的硼氫化鈉還原液；在磁力攪拌的環(huán)境下，往氯化鈀水溶液中快速加入 10mLl X 10_4的硼氫化鈉水溶液，之后繼續(xù)反應(yīng)20min，即得20mL Pd含量為5 X 10_5mol/L的 Pd納米粒子溶膠。
[0050] C@Pd的制備：稱取6. 005g葡萄糖溶解于36mL的無(wú)水乙醇中得到葡萄糖的醇溶 液，將4mL上述溶膠加入至葡萄糖的醇溶液中，得到混合溶液，將混合溶液轉(zhuǎn)入50mL帶聚四 氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加蓋旋緊后，于120°C反應(yīng)36h，制備得到含有C@Pd的溶液，離心 分離該溶液得到固相物，用去離子水和無(wú)水乙醇分別洗滌2次，并于60°C下干燥，即得到C@ Pd，此時(shí)金屬納米粒子Pd與C的摩爾比為1X10_6:1 ;
[0051] 按照 Υο.^ΑΙΟ^Ειι。.·3、^·^ 的化學(xué)計(jì)量比，移取 7. 96mL0. 5mol/L Υ(Ν03)3 溶 液，5mL0. 8mol/L A1 (N03) 3 溶液和 4mL0. 005mol/L Eu (N03) 3 溶液，置于 100mL 燒杯中形成 硝酸混合液，然后稱取C@Pd480mg加入混合液中，攪拌均勻。在磁力攪拌下，將上述混合液 滴加到10mL沉淀劑草酸溶液（1. 5mol/L)中，再通過(guò)氨水調(diào)節(jié)pH為6,反應(yīng)3h后，經(jīng)過(guò)過(guò) 濾、去離子水和乙醇洗滌、70°C真空干燥6h后得到白色物質(zhì)，即Y Q.995A1 (C204) 3:EU_53+@C(g Pd lxl(l-5前驅(qū)體粉末；
[0052] 將前驅(qū)體研磨，放于馬弗爐中、空氣氣氛下于1000°C預(yù)燒1小時(shí)，研磨，將碳 轉(zhuǎn)化為C0 2除去，在瑪瑙研缽內(nèi)研磨均勻，然后再于管式爐中1400°C煅燒3h，隨爐冷卻 降溫至室溫，將所得到的樣品研磨為粉末，即得到包覆金屬納米粒子Pd的中空結(jié)構(gòu)的 Y。. 995A103: EuQ. J+OPdi χ 1(Γ5 發(fā)光材料。
[0053] 實(shí)施例5
[0054] 制備包覆金屬納米粒子的中空結(jié)構(gòu)Yc^AKVEUc^+OPt^d
[0055] 含Pt納米粒子溶膠的制備：稱取25. 9mg氯鉬酸（H2PtCl6 ·6Η20)溶解于17mL的去 離子水中；在磁力攪拌的條件下，將400mg檸檬酸鈉和600mg十二烷基磺酸鈉溶解于上述氯 鉬酸溶液中；稱取1. 9mg硼氫化鈉溶解于10mL去離子水中，得到濃度為5X l(T3mol/L的硼 氫化鈉溶液；同時(shí)配制10mL濃度為5X l(T2mol/L的水合肼溶液；在磁力攪拌的條件下，先 向上述氯鉬酸溶液中滴加0. 4mL上述硼氫化鈉溶液，反應(yīng)5min后，再向上述氯鉬酸溶液中 加入2. 6mL上述水合肼溶液，繼續(xù)反應(yīng)40min，即得20mL Pt納米粒子濃度為2. 5 X 10_3mol/ L的溶膠。
[0056] C@Pt的制備：稱取0.0150g葡萄糖溶解于30mL的無(wú)水乙醇中制備得到葡萄糖 的醇溶液，將10mL上述溶膠加入至葡萄糖的醇溶液中，得到混合溶液，再將混合溶液轉(zhuǎn)入 50mL帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加蓋旋緊后，于150°C反應(yīng)10h，制備得到含有C@Pt的 溶液，離心分離該溶液得到固相物，用去離子水和無(wú)水乙醇分別洗滌2次，并于70°C下干 燥，即得到C@Pt，此時(shí)金屬納米粒子Pt與C的摩爾比為5X10_ 3:1 ;
[0057] 稱取 17. 8910g Y2 (C03) 3 溶于硝酸得到 100mLlmol/L 的 Y (N03) 3 溶液；稱取 11. 6994g A12(C03)3 溶于硝酸得到 100mLlmol/L 的 ΛΗΝΟΙ 溶液；稱取 1. 2098g Eu2(C03)3 溶于硝酸得到lOOmLO. 05mol/L的Eu (N03) 3溶液。
[0058] 按照 Yc^AKVEuQ.J+OPtmQ-S 的化學(xué)計(jì)量比，移取 3. 96mLlmol/L Y(N03)3 溶液， 4mLlmol/L A1 (N03) 3溶液以及8mL0. 05mol/L Eu (N03) 3溶液，置于100mL燒杯中形成硝酸 混合液，然后稱取C@Pt48mg加入混合液中，攪拌均勻。在磁力攪拌下，將上述混合液滴加 到15mL沉淀劑草酸溶液（lmol/L)中，再通過(guò)氨水調(diào)節(jié)pH為4,反應(yīng)3h后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、去離 子水和乙醇洗滌、70°C真空干燥5h后得到白色物質(zhì)，即Y Q.99A1 (C204) 3:EuQ.Q13+(gC(gPt5X1(l-3前 驅(qū)體粉末；
[0059] 將前驅(qū)體研磨，放于馬弗爐中、空氣氣氛下于900°C預(yù)燒3小時(shí)，研磨，將碳轉(zhuǎn)化為 C02除去，在瑪瑙研缽內(nèi)研磨均勻，然后再于管式爐中1KKTC煅燒10h，隨爐冷卻降溫至室 溫，將所得到的樣品研磨為粉末，即得到包覆金屬納米粒子的中空結(jié)構(gòu)的Υ α99Α103:Ειια(ι13+@ Pt5Xlcr3發(fā)光材料。
[0060] 實(shí)施例6
[0061 ]制備包覆金屬納米粒子的中空結(jié)構(gòu) YQ. 92A103: Euq. Q83+@ (AgQ. 5/Auq. 5) h 25X1(|-3
[0062] Aga5/Aua5納米粒子溶膠的制備：稱取6. 2mg氯金酸（AuC13 · HC1 · 4H20)和2. 5mg AgN03溶解到28mL的去離子水中；當(dāng)完全溶解后，稱取22mg檸檬酸鈉和20mgPVP，并在磁力 攪拌的環(huán)境下溶解到上述混合溶液中；稱取新制備的380mg硼氫化鈉溶到10mL去離子水 中，得到10mL濃度為lmol/L的硼氫化鈉水溶液；在磁力攪拌的環(huán)境下，往上述混合溶液中 一次性加入0. 3mLlmol/L的硼氫化鈉水溶液，之后繼續(xù)反應(yīng)20min，即得30mL總金屬濃度為 1 X l(T3mol/L的Ag/Au納米粒子溶膠
[0063] C@(Ag/Au)的制備：稱取0. 7131g蔗糖溶解于30mL的無(wú)水乙醇中制備得到蔗糖的 醇溶液，將10mL上述溶膠加入上述蔗糖的醇溶液中，得到混合溶液，將上述混合溶液轉(zhuǎn)入 50mL帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加蓋旋緊后，于140°C反應(yīng)15h，制備得到含有C@(Ag/ Au)的溶液，離心分離該溶液得到固相物，用去離子水和無(wú)水乙醇分別洗滌2次，并于80°C 下干燥，即得到C@(Ag/Au)，此時(shí)金屬納米粒子（Ag/Au)與C的摩爾比為4X 1(Γ4:1 ;
[0064] 按照 YcuAlO^EUd.J+I^AgdVAu?！? md-3 的化學(xué)計(jì)量比，移取 9. 2mL0. 4mol/ L Υ(Ν03)3 溶液，2mL2mol/L A1 (N03)3 溶液以及 8mL0. 04mol/L Eu(N03)3 溶液，置于 100mL 燒杯中形成硝酸混合液，然后稱取C@(Ag/Au) 150mg加入混合液中，攪拌均勻。在磁力攪 拌下，將上述混合液滴加到l〇mL沉淀劑草酸溶液（1.5mol/L)中，再通過(guò)氨水調(diào)節(jié)pH 為4,反應(yīng)8h后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、去離子水和乙醇洗滌、90°C真空干燥3h后得到白色物質(zhì)，即 Y0.92A1 (C204) 3: Eu0.083+@C@ (Ag0. 5/Au0 5) 1. 25X10-3 前驅(qū)體粉末；
[0065] 將前驅(qū)體研磨，放于馬弗爐中、空氣氣氛下于700°C預(yù)燒5小時(shí)，研磨，將碳轉(zhuǎn) 化為C0 2除去，在瑪瑙研缽內(nèi)研磨均勻，然后再于管式爐中1350°C煅燒6h，隨爐冷卻降溫 至室溫，將所得到的樣品研磨為粉末，即得到包覆金屬納米粒子（Ag/Au)的中空結(jié)構(gòu)的 Υ〇. 92Α1〇3 ： Eu〇. 083+i (Ag〇. 5/Au〇 5) 1. 25X10-3 發(fā)光材料。
[0066] 應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的表述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為 是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料，其特征在于，其化學(xué)通式為：YhA103:Eu x3+@My; 其中，YhAK^Eu，為外殼，Μ為內(nèi)核，@表示包覆，Μ為摻雜金屬納米粒子，選自Ag、Au、Pt、 Pd、Cu金屬納米粒子中的至少一種，X為Eu3+取代Y離子的摩爾數(shù)，0<x彡0. 2，y為Μ與 YhAlOs: Eux3+ 的摩爾比，0 < y 彡 1 X ΚΓ2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料，其特征在于， 0.005 彡 X 彡 0· 1，1Χ1(Γ5 彡 y 彡 5ΧΚΓ3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料，其特征在于，包括以下發(fā)光 材料中的一種： Y0.9A103:Eu〇.13+iCu lxl〇-4 ；Y〇.8A103:Eu0.23+iAu lxl〇-2 ； Y〇. 95A103: Eu〇. 053+iAg2.5X1〇-4 ； Y〇.995Al〇3：Eu0.0053+iPd lxl〇-5 ；Y〇.99A103:Eu0.013+iPt 5X1〇-3 ； Y〇. 92A103: Eu〇. 083+i (Ag〇. 5/ Au0. 5) 1. 25X10-3。
4. 一種中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 將Μ的鹽溶液、起分散作用的助劑和還原劑混合反應(yīng)，制得Μ納米粒子溶膠； 在蔗糖或葡萄糖的無(wú)水乙醇溶液中加入所述Μ納米粒子溶膠中，得到混合溶液，并將 得到的混合液轉(zhuǎn)入帶聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加蓋旋緊后于120?200°C下反應(yīng)，制得 含有OSM的溶液，離心分離所述含有OiM的溶液，對(duì)離心分離得到的固相進(jìn)行洗滌、干燥后 得到OiM固體；其中，C為碳元素，@表示C包覆M，Μ與C的摩爾比為1 X ΚΓ6:1?0. 4:1 ; 按照YhA103: Eux3+@My中各元素的化學(xué)計(jì)量比，分別量取Υ、Α1和Eu各自對(duì)應(yīng)的鹽溶液， 置于燒杯中形成混合液，然后稱取OSM固相加入混合液中，攪拌均勻，隨后加入到沉淀劑草 酸溶液中，再通過(guò)氨水調(diào)節(jié)pH為3-6反應(yīng)2?8h后，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥處理后，得到 Y^Al (C204) 3:Eux3+@C@My 前驅(qū)體；其中，CiM 固相與 Υ^ΑΙΟ^Ει^+?^ 的摩爾比為 0· 025:1 ? 10:1 ； 將前驅(qū)體研磨，研磨粉體放于馬弗爐中、并在空氣氣氛中于600?1000°C預(yù)燒1?8 小時(shí)，將碳轉(zhuǎn)化為C02除去，隨后冷卻至室溫，并將預(yù)燒樣品研磨成粉體，然后再于將樣品粉 體于管式爐中1000?1500°C煅燒1?12h，隨爐冷卻降溫至室溫，將所得到的煅燒樣品研 磨為粉末，即得到包覆金屬納米粒子的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料，該發(fā)光材料的化學(xué) 通式為ΑιΑΙΟ^Ει^+?!^ ;其中，YhAlO^Eu/為外殼，Μ為內(nèi)核，@表示包覆，Μ為金屬納米 粒子，選自Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬納米粒子中的至少一種，X為Eu 3+取代Υ離子的摩爾數(shù)，0 < X 彡 0· 2, y 為 Μ與 YhAlO^Eu/ 的摩爾比，0 < y 彡 1ΧΚΓ2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，Μ的 鹽溶液的濃度為 〇· 8 X l(T4mol/L ?1 X l(T2mol/L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，其特征在于， 所述助劑為聚乙烯砒咯烷酮、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉和十二 烷基磺酸鈉中的至少一種；所述助劑的添加量在最終得到的Μ納米粒子溶膠中的含量為 IX l(T4g/mL?5Χ l(T2g/mL ;所述還原劑為水合肼、抗壞血酸、檸檬酸鈉和硼氫化鈉中的至 少一種；所述還原劑的添加量與Μ離子的摩爾比為0.5:1?10:1 ;將Μ的鹽溶液、起分散作 用的助劑和還原劑混合反應(yīng)時(shí)間為l〇min?45min。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，其特征在于， 對(duì)離心分離得到的固相進(jìn)行洗滌包括去離子水和乙醇洗滌；對(duì)洗滌后的固相干燥為60? 100°C真空干燥2?10h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，Y、 Α1和Eu各自對(duì)應(yīng)的鹽溶液分別為Υ、Α1和Eu的硝酸鹽溶液或乙酸鹽溶液。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所 述草酸的加入量足以完全沉淀Y、A1和Eu所對(duì)應(yīng)的總離子摩爾量且過(guò)量25%。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的中空結(jié)構(gòu)的鋁酸釔銪發(fā)光材料的制備方法，其特征在于， 0.005 彡 X 彡 0· 1，1Χ1(Γ5 彡 y 彡 5ΧΚΓ3。
【文檔編號(hào)】C09K11/02GK104119909SQ201310150304
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月26日
【發(fā)明者】周明杰, 王榮 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司