專利名稱：摻有金屬納米粒子的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光材料領(lǐng)域，尤其涉及一種用于場發(fā)射器的摻有金屬粒子的氧化物發(fā)光材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)場發(fā)射器件(FED)工作電壓相對較低(為200V_5kV)的情形，在場發(fā)射器件 (FED)方面，一般采用具有較高的穩(wěn)定性和較好的發(fā)光性能的商用IO3:Eu3+氧化物紅色發(fā)光材料。然而，為了獲得FED在亮度、視角、響應(yīng)時(shí)間等方面的潛在優(yōu)勢，對發(fā)光材料的亮度、發(fā)光顏色、發(fā)光亮度飽和性、導(dǎo)電性、穩(wěn)定性、壽命、發(fā)光效率和形貌特征等具有一系列要求。尤其是在1. 5kV電壓下，現(xiàn)有用于FED方面的發(fā)光材料，如103:Eu3+氧化物紅色發(fā)光材料，其發(fā)光效率低下，衰減嚴(yán)重，如何提高其在低壓下的發(fā)光效率具有重大的意義?，F(xiàn)有采用濕法或固相法制備得到的場發(fā)射氧化物發(fā)光材料其在形貌、發(fā)光亮度等方面還有待進(jìn)一步提尚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種摻雜金屬納米粒子的氧化物發(fā)光材料， 其可以解決上述問題。本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題在于提供一種摻雜金屬納米粒子的氧化物發(fā)光材料的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種摻有金屬納米粒子的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料，其化學(xué)式為nM:yC@ Ln2^xEuxO3 ；其中，M 是 Ag、Au、Pt、Pd、Cu 納米粒子中的一種，Ln 為 Gd、Y、La、Lu 中的一種，C 為碳小球，χ的取值范圍為0 < χ彡1. 5，η為M納米粒子與LrvxEuxO3的摩爾之比，η的取值為0 < η彡1X10_3，y為C與Ln2_xEux03的摩爾之比，y的取值為0 < y彡1，@為包覆， LrvxEuxO3為外殼，M為內(nèi)核。一種摻有金屬納米粒子的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料的制備方法，包括如下步驟根據(jù)化學(xué)式nM:yC@Ln2_xEUx03中的各元素化學(xué)計(jì)量比，稱取M的納米粒子、C的原料、Ln的源化合物以及Eu源化合物；其中，M是Ag、Au、Pt、Pd、Cu納米粒子中的一種，Ln 為Gd、Y、La、Lu中的一種，C為碳小球，χ的取值范圍為0 < χ彡1.5，η為M納米粒子與 LrvxEuxO3的摩爾之比，η的取值為0 < r!彡IX 10_3，y為C與Ln2_xEux03的摩爾之比，y的取值為0 < y彡1；將所述M的納米粒子加入到含聚乙烯吡咯烷酮表面處理劑的水溶液中進(jìn)行表面處理，隨后加入超聲分散處理后的C的原料，攪拌，得到混合溶液；調(diào)節(jié)所述混合溶液的PH值至2 3后，再加入Ln的源化合物以及Eu源化合物，接著加入草酸沉淀劑，采用作為堿液來調(diào)節(jié)PH值至8 9，攪拌，洗滌干燥得到nM:yC@ LrvxEuxO3 前驅(qū)體；將所述前驅(qū)體先于600-900°C下預(yù)燒處理3_5h，再于1000-140(TC下煅燒處理 l-12h后，冷卻至室溫，研磨，得到化學(xué)式為nM:yC@Ln2_xEux03的所述摻有金屬納米粒子的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料；其中，@為包覆，LrvxEuxO3為外殼，M為內(nèi)核。其中，所述M的納米粒子是采用還原法制得的，其制備步驟如下稱取與M的納米粒子相應(yīng)的含M的源化合物溶解到溶劑中，配制成摩爾濃度為 2X10_4mol/L lX10_3mol/L的含M離子的溶液；所述M的源化合物為硝酸銀、氯金酸、氯鉬酸、氯化鈀、硝酸銅中的至少一種；所述溶劑為水和/或乙醇；在磁力攪拌的狀態(tài)下，將起分散作用的助劑添加到所述含M離子的溶液中；所述助劑為聚乙烯吡咯烷酮、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉中的至少一種；所述助劑的添加量使其在所述含M離子的溶液中的摩爾濃度為 1. 5 X l(T4g/mL 2. 1 X l(T3g/mL ；在磁力攪拌的環(huán)境下，按還原劑與M離子的摩爾比為1.2 1 4.8 1，將還原劑添加到含有助劑的含M離子的溶液中，進(jìn)行還原反應(yīng)IOmin 45min后，即得到M的納米粒子；所述還原劑為水合胼、抗壞血酸、檸檬酸鈉、硼氫化鈉中的至少一種。其中，所述C的原料是采用水熱法制得的，其步驟如下根據(jù)所需C的原料摩爾量，稱取蔗糖或葡萄糖原料，溶于去離子水中；將上述溶液置于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，于120-180°C反應(yīng)5_24h，得到包含有碳小球的溶液；將包含有碳小球的溶液進(jìn)行分離、清洗，于80°C干燥Mh，得到所述C的原料。
其中，所述Ln的源化合物為Ln的氧化物和/或Ln的硝酸鹽；所述Eu化合物為氧
化銪和/或硝酸銪。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1)本發(fā)明制備的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料具有優(yōu)異的發(fā)光性能2)本發(fā)明的制備方法，具有操作簡單、無污染、工藝條件易控制、制備溫度低等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)約能源，利于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是實(shí)施例2制備的發(fā)光材料與對比實(shí)施例1制備的發(fā)光材料在加速電壓為 0. 5kV下的陰極射線激發(fā)下的發(fā)射光譜對比圖；其中，曲線1所示的是未摻雜有金屬Ag納米粒子的OiGcUEuaiO3的發(fā)射光譜，曲線2所示的是摻雜有金屬Ag納米粒子的5 X KT4Ag = OgGcUEuaiO3的發(fā)射光譜；圖2是實(shí)施例2制備的發(fā)光材料與商用粉IO3 = Eu在加速電壓為0. 5kV下的陰極射線激發(fā)下的發(fā)射光譜對比圖；其中，曲線2所示的是摻雜有金屬Ag納米粒子的5X KT4Ag = OgGcUEuaiO3的發(fā)射光譜，曲線3所示的是商用粉t03:Eu的發(fā)射光譜；圖3為本發(fā)明空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料的制備工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供的一種摻有金屬納米粒子的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料，其化學(xué)式為 nM:yC@Ln2_xEux03 ；其中，M 是 Ag、Au、Pt、Pd、Cu 納米粒子中的一種，Ln 為 Gd、Y、La、Lu 中的一種，C為碳小球，χ的取值范圍為0 < χ彡1. 5，η為M納米粒子與Ln2_xEux03的摩爾之比， η的取值為0 < η彡1 X 10_3，y為C與Ln2_xEux03的摩爾之比，y的取值為0 < y彡1，@為包覆，LrvxEuxO3為外殼，M為內(nèi)核。一種摻有金屬納米粒子的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料的制備方法，如圖3所示，包括如下步驟Si、根據(jù)化學(xué)式nM:yC@Ln2_xEux03中的各元素化學(xué)計(jì)量比，稱取M的納米粒子、C的原料、Ln的源化合物以及Eu源化合物；其中，M是Ag、Au、Pt、Pd、Cu納米粒子中的一種， Ln為Gd、Y、La、Lu中的一種，C為碳小球，χ的取值范圍為0 < χ彡1. 5，η為M納米粒子與 LrvxEuxO3的摩爾之比，η的取值為0 < η ^ IX 10_3，y為C與Ln2^xEuxO3的摩爾之比，y的取值為0 < y彡1；S2、將所述M的納米粒子加入到含聚乙烯吡咯烷酮(PVP，下同)表面處理劑的水溶液中進(jìn)行表面處理，隨后加入超聲分散處理后的C的原料，攪拌，得到混合溶液；S3、調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值至2 3后，再加入Ln的源化合物以及Eu源化合物，接著加入草酸沉淀劑，采用氨水作為堿液來調(diào)節(jié)PH值至8 9，洗滌干燥得到nM: yC@ LrvxEuxO3 前驅(qū)體；S4、將所述前驅(qū)體先于600_900°C下預(yù)燒處理3_5h，再于1000-1400°C下煅燒處理 l-12h后，冷卻至室溫，研磨得到化學(xué)式為nM:yC@Ln2_xEux03的所述摻有金屬納米粒子的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料；其中，@為包覆，LrvxEuxO3為外殼，M為內(nèi)核。這樣，經(jīng)過上述步驟S4的預(yù)燒和煅燒兩個(gè)過程處理后，由LrvxEuxO3包覆的、介于 M納米粒子之間的間隙的C，即碳小球被燃燒完全，此時(shí)M納米粒子之間的間隙也就構(gòu)成了該發(fā)光材料的空心結(jié)構(gòu)，M納米粒子也就成了該發(fā)光材料的空心結(jié)構(gòu)內(nèi)核。其中，步驟Sl中，所述M的納米粒子是采用還原法制得的，其制備步驟如下稱取與M的納米粒子相應(yīng)的含M的源化合物溶解到溶劑中，配制成摩爾濃度為 2X10_4mol/L lX10_3mol/L的含M離子的溶液；所述M的源化合物為硝酸銀、氯金酸、氯鉬酸、氯化鈀、硝酸銅中的至少一種；所述溶劑為水和/或乙醇；在磁力攪拌的狀態(tài)下，將起分散作用的助劑添加到所述含M離子的溶液中；所述助劑為聚乙烯吡咯烷酮、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉中的至少一種；所述助劑的添加量使其在所述含M離子的溶液中的摩爾濃度為 1. 5 X l(T4g/mL 2. 1 X l(T3g/mL ；在磁力攪拌的環(huán)境下，按還原劑與M離子的摩爾比為1.2 1 4.8 1，將還原劑添加到含有助劑的含M離子的溶液中，進(jìn)行還原反應(yīng)IOmin 45min后，即得到M的納米粒子；所述還原劑為水合胼、抗壞血酸、檸檬酸鈉、硼氫化鈉中的至少一種。其中，步驟Sl中，所述C的原料是采用水熱法制得的，其步驟如下根據(jù)所需C的原料摩爾量，稱取蔗糖或葡萄糖原料，溶于去離子水中；將上述溶液置于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，于120-180°C反應(yīng)5_24h，得到包含有碳小球的溶液；
將包含有碳小球的溶液進(jìn)行分離、清洗，于80°C干燥Mh，得到所述C的原料。其中，步驟Sl中，所述Ln的源化合物為Ln的氧化物和/或Ln的硝酸鹽；所述Eu 化合物為氧化銪和/或硝酸銪。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1 制備 5 X IO-5Au CiGd1.99Eu0.0103 發(fā)光材料稱取Ig PVP溶于5mL去離子水中溶解，再向其中加入0. 25ml濃度為IX 10_3mol/ L的金屬Au納米粒子，磁力攪拌Mh，以備待用；稱取已制備好的碳小球15mg，超聲分離15min，將上述經(jīng)過表面處理的金屬Au溶液與此溶液混合，攪拌均勻；采用硝酸溶液將上述溶液調(diào)配pH值至2-3，再按化學(xué)計(jì)量比往上述溶液中分別加入0. 5mol/L的Gd3+離子19. 9ml, 0. 5mol/L的Eu3+離子0. 1ml，攪拌均勻，緩慢加入濃度為 lmol/L的草酸溶液18ml (按摩爾比過量20% )，逐漸生成白色沉淀，采用氨水調(diào)節(jié)pH隨至 8-9，繼續(xù)攪拌池，陳化、過濾、清洗，干燥得到前軀體。將前軀體于600°C預(yù)燒池，研磨，再于1000°C煅燒池，冷卻至室溫，研磨得到具有空心結(jié)構(gòu)的5 X IO-5AiKagGcU9EuacilO3發(fā)光材料。實(shí)施例2 制備 5 X KT4Ag CiGd1.9Eu0. ^3 發(fā)光材料稱取Ig PVP溶于5mL去離子水中溶解，再向其中加入2. 5ml濃度為IX 10_3mol/L 的金屬Ag納米粒子，磁力攪拌Mh ；稱取已制備好的碳小球30mg，超聲分離15min，將上述經(jīng)過表面處理的金屬Ag溶液與此溶液混合，攪拌均勻；采用硝酸溶液將上述溶液調(diào)配pH值至2-3，再按化學(xué)計(jì)量比往上述溶液中分別加入0. 5mol/L的Gd3+離子19ml，0. 5mol/L的Eu3+離子1ml，攪拌均勻，緩慢加入濃度為lmol/ L的草酸溶液18ml (按摩爾比過量20 % )，逐漸生成白色沉淀，采用氨水調(diào)節(jié)pH值至8_9， 繼續(xù)攪拌3h，陳化、過濾、清洗，干燥得到前軀體。將前軀體于800°C預(yù)燒池，研磨，再于1200°C煅燒證，冷卻至室溫，研磨得到具有空心結(jié)構(gòu)的5 X IO-4Ag = OgGcUEuaiO3發(fā)光材料。該具有空心結(jié)構(gòu)的5X KT4Ag = COGd1.9EuQ. A發(fā)光材料在加速電壓為0. 5kv下的陰極射線激發(fā)下的發(fā)射光譜，見圖1和圖2中的曲線2。圖1是本實(shí)施例制備的發(fā)光材料與對比實(shí)施例1制備的發(fā)光材料在加速電壓為0. 5kV下的陰極射線激發(fā)下的發(fā)射光譜對比圖；其中，曲線1所示的是未摻雜有金屬Ag納米粒子的OiGcUEuaiO3的發(fā)射光譜，曲線2所示的是摻雜有金屬Ag納米粒子的 5 X IO^4Ag: CiGd1.9Eu0. A 的發(fā)射光譜。圖2是實(shí)施例2制備的發(fā)光材料與商用粉Y203:Eu在加速電壓為0. 5kV下的陰極射線激發(fā)下的發(fā)射光譜對比圖；其中，曲線2所示的是摻雜有金屬Ag納米粒子的 5X IO-4Ag:CiGd1.9Eu0. A的發(fā)射光譜，曲線3所示的是商用粉^)3:EU的發(fā)射光譜。由圖1可知，與未摻雜有金屬Ag納米粒子的OiGcUEuaiO3的發(fā)射光譜相比，摻雜有金屬Ag納米粒子的SXKT4Ag = OgGcUEuaiO3的發(fā)光強(qiáng)度提高了 40%左右。由此可見，金屬納米粒子的加入，即本發(fā)明實(shí)施例制備的摻雜有金屬的具有空心結(jié)構(gòu)的發(fā)光材料，顯著提高了其發(fā)光強(qiáng)度，且采用濕法獲得的此發(fā)光材料具有良好的形貌，顆粒尺寸均勻性好。
由圖2可知，與商用粉103:Eu(曲線3)的發(fā)光強(qiáng)度相比，在加速電壓為0.5kv時(shí)， 摻雜有金屬Ag納米粒子的5 X KT4Ag = OgGcUEuaiO3的發(fā)光強(qiáng)度是商用粉的1. 89倍，明顯提高了其發(fā)光。采用此法制備得到的摻雜有金屬顆粒的具有空心結(jié)構(gòu)的材料具有更好的低壓發(fā)光特性。實(shí)施例3 制備 2 X 10_4Au CiY1.95Eu0.0503 發(fā)光材料稱取Ig PVP溶于5mL去離子水中溶解，再向其中加入Iml濃度為lX10_3mol/L的金屬Au納米粒子，磁力攪拌Mh ；稱取已制備好的碳小球60mg，超聲分離15min，將上述經(jīng)過表面處理的金屬Au溶液與此溶液混合，攪拌均勻；采用硝酸溶液將上述溶液調(diào)配pH隨至2-3，再按化學(xué)計(jì)量比往上述溶液中分別加 Λ 0. 5mol/L的Y3+離子19. 5ml,0. 5mol/L的Eu3+離子0. 5ml，攪拌均勻，緩慢加入濃度為 lmol/L的草酸溶液18ml (按摩爾比過量20 % )，逐漸生成白色沉淀，采用氨水調(diào)節(jié)pH值 8-9，繼續(xù)攪拌池，陳化、過濾、清洗，干燥得到前軀體。將前軀體于700°C預(yù)燒池，研磨，再于1200°C煅燒證，冷卻至室溫，研磨得到具有空心結(jié)構(gòu)的2 X IO-4AiKagYu5Euaci5O3發(fā)光材料。實(shí)施例4 制備 2 X 10_4Pd CiLu1.8Eu0.203 發(fā)光材料稱取Ig PVP溶于5mL去離子水中溶解，再向其中加入Iml濃度為lX10_3mol/L的金屬Pd納米粒子，磁力攪拌Mh ；稱取已制備好的碳小球15mg，超聲分離15min，將上述經(jīng)過表面處理的金屬Cu溶液與此溶液混合，攪拌均勻；采用硝酸溶液將上述溶液調(diào)配pH值至2-3，再按化學(xué)計(jì)量比往上述溶液中分別加入0. 5mol/L的Lu3+離子18ml，0. 5mol/L的Eu3+離子^il，攪拌均勻，緩慢加入濃度為lmol/ L的草酸溶液18ml (按摩爾比過量20 % )，逐漸生成白色沉淀，采用氨水調(diào)節(jié)pH值8_9，繼續(xù)攪拌3h，陳化、過濾、清洗，干燥得到前軀體。將前軀體于800°C預(yù)燒證，研磨，再于1300°C煅燒證，冷卻至室溫，研磨得到具有空心結(jié)構(gòu)的2 X IO-4PchagLuL8Eua2O3發(fā)光材料。實(shí)施例5 制備 1 X 10_3Pd CiGd1.0EuL。03 發(fā)光材料稱取Ig PVP溶于5mL去離子水中溶解，再向其中加入5ml濃度為lX10_3mol/L的金屬Pd納米粒子，磁力攪拌Mh ；稱取已制備好的碳小球10mg，超聲分離15min，將上述經(jīng)過表面處理的金屬Pd溶液與此溶液混合，攪拌均勻；采用硝酸溶液將上述溶液調(diào)配pH值至2-3，再按化學(xué)計(jì)量比往上述溶液中分別加入0. 5mol/L的Gd3+離子10ml，0. 5mol/L的Eu3+離子10ml，攪拌均勻，緩慢加入濃度為lmol/ L的草酸溶液18ml (按摩爾比過量20 % )，逐漸生成白色沉淀，采用氨水調(diào)節(jié)pH值至8_9， 繼續(xù)攪拌3h，陳化、過濾、清洗，干燥得到前軀體。將前軀體于800°C預(yù)燒證，研磨，再于1300°C煅燒他，冷卻至室溫，研磨得到具有空心結(jié)構(gòu)的IX 10_3Pd = COGd1. C1EulqO3發(fā)光材料。實(shí)施例6 制備 1 X KT4Pt CiLa1.5Eu0.503 發(fā)光材料稱取Ig PVP溶于5mL去離子水中溶解，再向其中加入0. 5ml濃度為IX 10_3mol/L的金屬Pt納米粒子，磁力攪拌Mh ；稱取已制備好的碳小球40mg，超聲分離15min，將上述經(jīng)過表面處理的金屬Pt溶液與此溶液混合，攪拌均勻；采用硝酸溶液將上述溶液調(diào)配pH值至2-3，再按化學(xué)計(jì)量比往上述溶液中分別加入0. 5mol/L的La3+離子15ml，0. 5mol/L的Eu3+離子5ml，攪拌均勻，緩慢加入濃度為lmol/ L的草酸溶液18ml (按摩爾比過量20 % )，逐漸生成白色沉淀，采用氨水調(diào)節(jié)pH值8_9，繼續(xù)攪拌3h，陳化、過濾、清洗，干燥得到前軀體。將前軀體于900°C預(yù)燒證，研磨，再于1400°C煅燒12h，冷卻至室溫，研磨得到 IX IO^4Pt: CiLa1. 5Eu0. 503 發(fā)光材料。實(shí)施例7 制備 3 X IO-4Cu CiLa0.5EuL 503 發(fā)光材料稱取Ig PVP溶于5mL去離子水中溶解，再向其中加入1. 5ml濃度為IX 10_3mol/L 的金屬Cu納米粒子，磁力攪拌Mh ；稱取已制備好的碳小球30mg，超聲分離15min，將上述經(jīng)過表面處理的金屬Cu溶液與此溶液混合，攪拌均勻；采用硝酸溶液將上述溶液調(diào)配pH值至2-3，再按化學(xué)計(jì)量比往上述溶液中分別加入0. 5mol/L的La3+離子5ml，0. 5mol/L的Eu3+離子15ml，攪拌均勻，緩慢加入濃度為lmol/ L的草酸溶液18ml (按摩爾比過量20 % )，逐漸生成白色沉淀，采用氨水調(diào)節(jié)pH值8_9，繼續(xù)攪拌3h，陳化、過濾、清洗，干燥得到前軀體。將前軀體于700°C預(yù)燒證，研磨，再于1100°C煅燒證，冷卻至室溫，研磨得到具有空心結(jié)構(gòu)的3 X IO-4Cu CiiLEia5Eu1.503發(fā)光材料。比較例1制備COGd1. 9Eu0. A發(fā)光材料稱取已制備好的碳小球30mg，超聲分離15min，將上述經(jīng)過表面處理的金屬Ag溶液與此溶液混合，攪拌均勻；采用硝酸溶液將上述溶液調(diào)配pH值至2-3，再按化學(xué)計(jì)量比往上述溶液中分別加入0. 5mol/L的Gd3+離子19ml，0. 5mol/L的Eu3+離子1ml，攪拌均勻，緩慢加入濃度為lmol/ L的草酸溶液18ml (按摩爾比過量20 % )，逐漸生成白色沉淀，采用氨水調(diào)節(jié)pH值至8_9， 繼續(xù)攪拌3h，陳化、過濾、清洗，干燥得到前軀體。將前軀體于800°C預(yù)燒池，研磨，再于1200°C煅燒證，冷卻至室溫，研磨得到具有空心結(jié)構(gòu)的COGcUEuaiO3發(fā)光材料。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對本發(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
1.一種摻有金屬納米粒子的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料，其特征在于，其化學(xué)式為 nM:yC@Ln2_xEux03 ；其中，M 是 Ag、Au、Pt、Pd、Cu 納米粒子中的一種，Ln 為 Gd、Y、La、Lu 中的一種，C為碳小球，χ的取值范圍為0 < χ彡1. 5，η為M納米粒子與Ln2_xEux03的摩爾之比， η的取值為0 < η彡1 X 10_3，y為C與Ln2_xEux03的摩爾之比，y的取值為0 < y彡1，@為包覆，LrvxEuxO3為外殼，M為內(nèi)核。
2.—種摻有金屬納米粒子的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟根據(jù)化學(xué)式nM:yC@Ln2_xEUx03中的各元素化學(xué)計(jì)量比，稱取M的納米粒子、C的原料、Ln 的源化合物以及Eu源化合物；其中，M是Ag、Au、Pt、Pd、Cu納米粒子中的一種，Ln為Gd、 Y、La、Lu中的一種，C為碳小球，χ的取值范圍為0<x彡1.5，n為M納米粒子與Ln2_xEux03 的摩爾之比，η的取值為0<r!彡IXlO"3, y為C與LrvxEuxO3的摩爾之比，y的取值為0 < y ^ 1 ；將所述M的納米粒子加入到含表面處理劑的水溶液中進(jìn)行表面處理，隨后加入超聲分散處理后的C的原料，攪拌，得到混合溶液；調(diào)節(jié)所述混合溶液的pH值至2 3后，再加入Ln的源化合物以及Eu源化合物，接著加入沉淀劑，采用堿液調(diào)節(jié)PH值至8 9，攪拌，洗滌干燥得到nM: yC@Ln2_xEux03前驅(qū)體；將所述前驅(qū)體先預(yù)燒處理，再煅燒處理后，冷卻至室溫，研磨，得到化學(xué)式為nM:yC@ LrvxEuxO3的所述摻有金屬納米粒子的空心結(jié)構(gòu)氧化物發(fā)光材料；其中，@為包覆，LrvxEuxO3 為外殼，M為內(nèi)核。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述M的納米粒子是采用還原法制得的，其制備步驟如下稱取與M的納米粒子相應(yīng)的含M的源化合物溶解到溶劑中，配制成摩爾濃度為 2X 10_4mol/L 1 X 10_、ol/L的含M離子的溶液；在磁力攪拌的狀態(tài)下，將起分散作用的助劑添加到所述含M離子的溶液中；在磁力攪拌的環(huán)境下，將還原劑添加到含有助劑的含M離子的溶液中，進(jìn)行還原反應(yīng)后，即得到M的納米粒子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述M的源化合物為硝酸銀、氯金酸、 氯鉬酸、氯化鈀、硝酸銅中的至少一種；所述溶劑為水和/或乙醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述助劑為聚乙烯吡咯烷酮、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉中的至少一種；所述助劑的添加量使其在所述含M離子的溶液中的摩爾濃度為1. 5 X 10VmL 2. 1 X 10_3g/mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述還原劑與M離子的摩爾比為 1.2 1 4.8 1;所述還原劑為水合胼、抗壞血酸、檸檬酸鈉、硼氫化鈉中的至少一種；所述還原反應(yīng)時(shí)間為IOmin 45min。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述C的原料是采用水熱法制得的， 其步驟如下根據(jù)所需C的原料摩爾量，稱取蔗糖或葡萄糖原料，溶于去離子水中；將上述溶液置于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，于120-180°C反應(yīng)514h，得到包含有碳小球的溶液；將包含有碳小球的溶液進(jìn)行分離、清洗，于80°C干燥Mh，得到所述C的原料。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述Ln的源化合物為Ln的氧化物和 /或Ln的硝酸鹽。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述Eu化合物為氧化銪和/或硝酸銪。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述表面處理劑為聚乙烯吡咯烷酮；所述沉淀劑為草酸；所述堿液為氨水；所述預(yù)燒處理溫度為600-900 V，預(yù)燒時(shí)間為3- ;所述煅燒處理溫度為 1000-1400°C，煅燒時(shí)間為 l_12h。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)光材料領(lǐng)域，其公開了一種摻有金屬納米粒子的氧化物發(fā)光材料及其制備方法。該氧化物發(fā)光材料的化學(xué)式為nM:yC@Ln2-xEuxO3；其中，M是Ag、Au、Pt、Pd、Cu納米粒子中的一種，Ln為Gd、Y、La、Lu中的一種，C為碳小球，x的取值范圍為0＜x≤1.5，n為M納米粒子與Ln2-xEuxO3的摩爾之比，n的取值為0＜n≤1×10-3，y為C與Ln2-xEuxO3的摩爾之比，y的取值為0＜y≤1，@為包覆，Ln2-xEuxO3為外殼，nM為核心，nM:yC為空心結(jié)構(gòu)。本發(fā)明制備的氧化物發(fā)光材料具有優(yōu)異的發(fā)光性能；本發(fā)明的制備方法具有操作簡單、無污染、工藝條件易控制、制備溫度低等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)約能源，利于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C09K11/78GK102337136SQ201010233499
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月21日
發(fā)明者周明杰, 梁小芳, 馬文波 申請人: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