稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料及其制備方法
【專利摘要】一種稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料，其化學(xué)通式為：Y3-xAl5O12:Lnx,My，所述Ln為Ce和Tb中的至少一種，所述M摻雜在Y3-xAl5O12:Lnx中，所述M為A?g、Au、Pt、Pd和Cu金屬納米粒子中的至少一種，0<x≤0.5，y為M與Al的摩爾之比，0<y≤1×10-2。本發(fā)明還提供一種稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法。在上述稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料及其制備方法中，引入了金屬納米粒子，使稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料在同樣激發(fā)條件下的發(fā)光效率得到較大的提高，并且發(fā)射光的波長沒有改變。
【專利說明】稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)60年代，Ken Shoulder提出了基于場發(fā)射陰極陣列(FieldEmissiveArrays, FEAs)電子束微型裝置的設(shè)想,利用FEAs設(shè)計和制造平板顯示與光源器件。這種新型的場發(fā)射器件的工作原理與和傳統(tǒng)的陰極射線管(Cathode-Ray Tube, CRT)類似，通過電子束轟擊紅、綠、藍(lán)三色熒光粉發(fā)光實現(xiàn)成像或照明用途，該種器件在亮度、視角、響應(yīng)時間、工作溫度范圍、能耗等方面均具有潛在的優(yōu)勢。
[0003]獲得性能優(yōu)良的場發(fā)射器件的關(guān)鍵因素之一是制備高性能熒光材料。目前場發(fā)射器件所采用的熒光材料主要是用于傳統(tǒng)陰極射線管和投影電視顯象管的硫化物系列、氧化物系列和硫氧化物系列熒光粉。硫化物系列和硫氧化物系列熒光粉具有發(fā)光亮度較高，且具有一定的導(dǎo)電性的特性，但在大束流電子束的轟擊下容易發(fā)生分解，放出單質(zhì)硫“毒化”陰極針尖，并生成其他沉淀物覆蓋在熒光粉表面，降低了熒光粉的發(fā)光效率。氧化物、鋁酸鹽熒光粉穩(wěn)定性能好，但也具有發(fā)光效率不夠高的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有提供一種發(fā)光效率較高的稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料及其制備方法。
[0005]—種稀土-招酸鹽發(fā)光材料,具有如下化學(xué)通式:Y3_xAl5012:Lnx, My,所述Ln為Ce和Tb中的至少一種，所述M摻雜在Υ3_χΑ15012:?ηχφ，所述M為銀(Ag)、金(Au)、鉬(Pt)、鈀(Pd)和銅(Cu)金屬納米粒子中的至少一種，0〈χ≤0.5，y為M與Al的摩爾之比，0〈y≤I X 10_2。
[0006]在其中一個實施例中，0.01≤X≤0.3。
[0007]在其中一個實施例中，IX Kr5 ^ y ^ 5Χ10-3。
[0008]一種稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法，包括:
[0009]將Ag、Au、Pt、Pd和Cu中的至少一種的金屬鹽溶液與助劑及還原劑混合并反應(yīng)，從而制得含有M的溶膠；所述M選自Ag、Au、Pt、Pd和Cu金屬納米粒子中的至少一種；
[0010]按照M與Al的摩爾之比y，將氧化鋁(Al2O3)氣凝膠溶解至所述含有M的溶膠中，在50°C~75°C溫度下攪拌0.5h~3h，超聲，干燥，研磨后在600°C~1200°C下煅燒0.5h~4h，得到摻雜M的氧化鋁氣凝膠，0<y ^ IX 10_2 ;及
[0011]按照Y3_xAl5012:Lnx，My各元素的摩爾之比，稱取釔⑴的化合物、Ln的化合物及所述摻雜M的氧化鋁氣凝膠，研磨后置于還原氣氛中，并升溫至1300°C~1700°C處理2tT8h，隨爐冷卻降溫至室溫，得到化學(xué)通式為Y3_xAl5012:Lnx，My的稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料，所述Ln為Ce和Tb中的至少一種，所述M摻雜在Y3^xAl5O12: Lnx中，0〈x≤0.5。
[0012]在其中一個實施例中，所述金屬鹽溶液中金屬離子的濃度為5.5X10_5mol/L~6X103mol/L0[0013]在其中一個實施例中，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所述含有M的溶膠中的濃度為I X 10-4g/mL~5 X 10-3g/mL。
[0014]在其中一個實施例中，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所述金屬鹽溶液的金屬離子的摩爾比為0.4:廣12:1。
[0015]在其中一個實施例中，所述制得含有M的溶膠的反應(yīng)時間為10分鐘~45分鐘。
[0016]在其中一個實施例中,所述還原氣氛為氮氣(N2)與氫氣(H2)的混合氣氛、碳粉(C)氣氛、一氧化碳(CO)氣氛和氫氣氣氛中的至少一種。
[0017]在其中一個實施例中，所述Y化合物為氧化釔、硝酸釔、碳酸釔或草酸釔；所述Ln的化合物為Ln的氧化物、硝酸鹽、碳酸鹽或草酸鹽。
[0018]上述稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料及制備方法通過引入了金屬納米粒子，使稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料在同樣激發(fā)條件下的發(fā)光效率得到較大的提高，并且發(fā)射光的波長沒有改變。本發(fā)明的稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料具有良好的發(fā)光性能，受激發(fā)后發(fā)射光的色純度和亮度均較高，可以應(yīng)用于場發(fā)射器件中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為一實施方式的稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料制備方法的流程圖；
[0020]圖2為實施例2制備的稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料與傳統(tǒng)的發(fā)光材料在1.5kv電壓下陰極射線發(fā)光光譜對比圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合實施方式及附圖，對稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料及其制備方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022]本實施方式提供的一種稀土 -招酸鹽發(fā)光材料為一種突光粉，其為引入了金屬納米粒子M的稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料，該稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料具有如下化學(xué)通式:Y3≤xAl5O12:Lnx, My, Ln 為 Ce 和 Tb 中的至少一種，M 摻雜在 Y3≤xAl5O12:Lnx 中，M 為 Ag、Au、Pt、Pd和Cu金屬納米粒子中的至少一種，0〈x≤0.5，y為M與Al的摩爾之比，0〈y ( I X 10-2。
[0023]在其他實施例中，X的范圍可以為0.01≤X≤0.3。y的范圍可以為1X10-5 ≤ y ≤ 5X10—3。
[0024]上述稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料，以稀土 -鋁酸鹽為發(fā)光材料的基質(zhì)，引入了金屬納米粒子，獲得摻雜了金屬納米粒子的稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料，通過表面等離子效應(yīng)，使該稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料在同樣激發(fā)條件下，其發(fā)光效率得到較大的提高，并且發(fā)射光的波長沒有改變。上述稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料具有穩(wěn)定性好，發(fā)光性能更好的優(yōu)點。
[0025]請參閱圖1，一實施方式的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法包括以下步驟:
[0026]S101,將Ag、Au、Pt、Pd和Cu中的至少一種的金屬鹽溶液與助劑及還原劑混合并反應(yīng)，從而制得含有M的溶膠;M選自Ag、Au、Pt、Pd和Cu金屬納米粒子中的至少一種。
[0027]本實施例中，鹽溶液濃度可以根據(jù)實際需要靈活配置，金屬鹽溶液中金屬離子的濃度可以為5.5X10-5mOl/L~6X10-3mOl/L。助劑可以為聚乙烯砒咯烷酮、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉中的至少一種。助劑的添加量在含有M的溶膠的濃度為lX10_4g/mL飛X10_3g/mL，添加助劑可以防止金屬納米粒子團(tuán)聚。還原劑可以為水合肼、抗壞血酸、檸檬酸鈉或硼氫化鈉中的至少一種。還原劑的添加量與金屬鹽溶液的金屬離子的摩爾比可以為0.4: f 12:1。反應(yīng)時間可以為10分鐘~45分鐘。
[0028]S102,按照M與Al的摩爾之比y，將氧化鋁氣凝膠溶解至含有M的溶膠中，在500C~75°C溫度下攪拌0.5h~3h，超聲，干燥，研磨后在600°C~1200°C下煅燒0.5h~4h，得到摻雜M的氧化鋁氣凝膠，0<y ≤ IX 10_2。
[0029]本實施例中，超聲可以為在500W的功率下超聲10分鐘左右。干燥可以為在溫度為60°c~15(rc條件下進(jìn)行。在該過程中，氧化鋁氣凝膠具有多孔的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，密度低，比表面積大，可以耐高溫，因此可以與金屬納米理解結(jié)合，可以獲得摻雜有金屬納米粒子的氧化鋁氣凝膠。
[0030]S103,按照Y3_xAl5012:Lnx，My各元素的摩爾之比，分別稱取Y的化合物、Ln的化合物及所述摻雜M的氧化鋁氣凝膠，研磨后置于還原氣氛中，并升溫至1300°C~1700°C處理2tT8h，隨爐冷卻降溫至室溫，得到化學(xué)通式為Y3_xAl5012:Lnx，My的稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料，M摻雜在 Y3^Al5O12: Lnx 中，0〈x ≤ 0.5。
[0031 ] 本實施例中，還原氣氛可以為氮氣與氫氣的混合氣氛、碳粉氣氛、一氧化碳?xì)夥蘸蜌錃鈿夥罩械热暨€原氣氛中的至少一種。在弱還原氣氛中，可以將高價態(tài)的金屬離子還原成低價態(tài)的金屬離子，或者保護(hù)金屬離子不被氧化。Y化合物可以為氧化釔、硝酸釔、碳酸釔或草酸釔。Ln的化合物可以為Ln的氧化物、硝酸鹽、碳酸鹽或草酸鹽。
[0032]上述稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法中，先制備含有金屬納米粒子的溶膠，然后采用氧化鋁氣凝膠吸附金屬納米粒子，得到摻雜有金屬納米粒子的氧化鋁氣凝膠，再以摻雜有金屬納米粒子的氧化鋁氣凝膠為原料制備摻雜金屬納米粒子的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料，使該稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料在同樣激發(fā)條件下，其發(fā)光效率得到較大的提高，并且發(fā)射光的波長沒有改變。且上述制備方法工藝簡單、設(shè)備要求低、無污染、易于控制，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0033]以下結(jié)合具體實施例來進(jìn)行說明。
[0034]實施例1
[0035]聞溫固相法制備Υ2'99Α1_5θ?2:Ce0.0i ,Ptsx IO-3.[0036]稱取51.8mg氯鉬酸(H2PtCl6.6H20)溶解到17mL的去離子水中；當(dāng)氯鉬酸完全溶解后，稱取40.0mg檸檬酸鈉和60.0mg十二烷基磺酸鈉，并在磁力攪拌的環(huán)境下溶解到氯鉬酸水溶液中；稱取1.9mg硼氫化鈉溶解到IOmL去離子水中，得到IOmL濃度為5X10_3mol/L的硼氫化鈉水溶液，同時配制IOmL濃度為5X 10_2mol/L的水合肼溶液；磁力攪拌的環(huán)境下，先往氯鉬酸水溶液中滴加0.4mL硼氫化鈉水溶液，攪拌反應(yīng)5分鐘，然后再往氯鉬酸水溶液中滴加2.6mL5X 10_2mol/L的水合肼溶液，之后繼續(xù)反應(yīng)40分鐘，即得20mLPt含量為5X10_3mol/L的Pt納米粒子溶膠。其中還原劑的添加量與所述金屬鹽溶液的金屬離子的摩爾比1.32:10
[0037]稱取氧化鋁氣凝膠0.6117g，溶解到12mLPt含量為5 X 10_3mol/LPt納米粒子溶膠中，在50°C下攪拌3h，然后超聲10分鐘，再在60°C干燥，將干燥后的樣品研磨均勻，在600°C下預(yù)煅燒4h，得到含有Pt納米粒子的氧化鋁氣凝膠。
[0038]分別稱取1.0698g 的碳酸釔(Y2(CO3)3)、0.0046g 碳酸鈰(Ce2(CO3)3)和 0.5098g的含有Pt納米粒子的氧化鋁氣凝膠，置于瑪瑙研缽中充分研磨至混合均勻，然后將粉末轉(zhuǎn)移到剛玉坩堝中，于管式爐中在體積分?jǐn)?shù)為95%的N2和體積分?jǐn)?shù)為5%的比的弱還原氣氛下1700°C熱還原2h，冷卻至室溫，即可得到摻雜Pt納米粒子的發(fā)光材料
Y2.99AliOi2:Ce0,01,Pt5xl0-3o
[0039]實施例2
[0040]高溫固相法制備Y2.88Al5Oi2:Tb0J2,A&.5xl0-4:
[0041]Ag納米粒子溶膠的制備:稱取0.68mg硝酸銀(AgNO3)溶解到18.4mL的去離子水中；當(dāng)硝酸銀完全溶解后，稱取8.4mg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22.8mg硼氫化鈉溶到IOmL去離子水中，得到IOmL濃度為3X l(T2mol/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1.6mL3X 10_2mol/L的硼氫化鈉水溶液，之后繼續(xù)反應(yīng)10分鐘，即得20mLAg含量為2 X 10_4mol/L的Ag納米粒子溶膠。其中還原劑的添加量與所述金屬鹽溶液的金屬離子的摩爾比12:1。
[0042]稱取氧化鋁氣凝膠0.6117g，溶解到15mLAg含量為2X 10_4mol/L的Ag納米粒子溶膠中，在60°C下攪拌2h，然后超聲10分鐘，再在80°C干燥，將干燥后的樣品研磨均勻，在800°C下預(yù)煅燒2h，得到含有Ag納米粒子的氧化鋁氣凝膠。
[0043]分別稱取0.6503g的氧化釔(Y2O3)，0.0448g七氧化四鋱(Tb4O7)和含有Ag納米粒子的氧化鋁氣凝膠0.5098g，置于瑪瑙研缽中充分研磨至混合均勻，然后將粉末轉(zhuǎn)移到剛玉坩堝中，于馬弗爐中在碳粉 氣氛下1500°C熱還原4h，冷卻至室溫，即可得到摻雜Ag納米粒子的發(fā)光材料 YsjsAlsObTbiu25Ag2Jxio-L
[0044]如圖2所示，為實施例2制備的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料與傳統(tǒng)的發(fā)光材料在1.5kv電壓下的陰極射線發(fā)光光譜對比圖。其中曲線I是摻雜Ag納米粒子的發(fā)光材料Y2.88Al5012:Tbai2，Ag2.5X1(l_4的發(fā)光光譜，曲線2是未摻雜金屬納米粒子的發(fā)光材料Y2.88Al5012:Tbai2 的發(fā)光光譜。
[0045]由圖2可知，在544nm處的發(fā)射峰，摻雜Ag納米粒子的發(fā)光材料Y2.S8Al5O12: Tb。12，Ag2

5X10-4
的發(fā)光強(qiáng)度較未摻雜金屬納米粒子的發(fā)光材料Y2.88Al5012:Tbai2
的發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)了 40%。
[0046]實施例3
[0047]聞溫固相法制備Y 2.5 AI5012:Tb0.50, Aui X10-2:
[0048]稱取41.2mg氯金酸(AuCl3.HCl.4H20)溶解到16.6mL的去離子水中；當(dāng)氯金酸完全溶解后，稱取28mg檸檬酸鈉和12mg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35.2mg抗壞血酸分別溶解到IOmL去離子水中，得到IOmL濃度為I X 10_2mOl/L的硼氫化鈉水溶液和IOmL濃度為2X 10_2mOl/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0.0SmL硼氫化鈉水溶液，攪拌反應(yīng)5分鐘后再往氯金酸水溶液中加入3.32mL2X l(T2mol/L的抗壞血酸水溶液，之后繼續(xù)反應(yīng)30分鐘，即得20mLAu含量為5X 10_3mol/L的Au納米粒子溶膠。其中還原劑的添加量與所述金屬鹽溶液的金屬離子的摩爾比0.672:1。
[0049]稱取氧化鋁氣凝膠0.6117g，溶解到12mLAu含量為I X 10_2mol/L的Au納米粒子溶膠中，在75°C下攪拌0.5h，然后超聲10分鐘，再在150°C干燥，將干燥后的樣品研磨均勻，在1200°C下預(yù)煅燒0.5h，得到含有金屬離子的氧化鋁氣凝膠。[0050]然后稱取0.5645g的氧化釔(Y2O3) 3，0.1868g七氧化四鋱(Tb4O7)和含有Au納米粒子氧化鋁氣凝膠0.5098g，置于瑪瑙研缽中充分研磨至混合均勻，然后將粉末轉(zhuǎn)移到剛玉?甘禍中，于管式爐中在體積分?jǐn)?shù)為95%的N2和體積分?jǐn)?shù)為5%的Η2弱還原氣氛下1450°C熱還原6h，冷卻至室溫，即可得到摻雜Au納米粒子的發(fā)光材料Y15Al5OhTbOiAulxlO-^
[0051]實施例4
[0052]聞溫固相法制備Y 2.7AI5012 l0，Tb(j'2O，P d4xl O'3.[0053]Pd納米粒子溶膠的制備:稱取0.44mg氯化鈀(PdCl2.2H20)溶解到19mL的去離子水中；當(dāng)氯化鈀完全溶解后，稱取11.0mg檸檬酸鈉和4.0mg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3.8mg硼氫化鈉溶到IOmL去離子水中，得到濃度為lX10_2mol/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lmLlX10_2mol/L的硼氫化鈉水溶液，之后繼續(xù)反應(yīng)20分鐘，即得20mLPd含量為lX10_4mol/L的Pd納米粒子溶膠。其中還原劑的添加量與所述金屬鹽溶液的金屬離子的摩爾比5:1。 [0054]稱取氧化鋁氣凝膠0.3058g,溶解到15mLPd含量為I X 10_4mol/L的Pd納米粒子溶膠中，在65°C下攪拌1.5h，然后超聲10分鐘，再在120°C干燥，將干燥后的樣品研磨均勻，在1100°C下預(yù)煅燒2h，得到含有Pd納米粒子的氧化鋁氣凝膠。
[0055]分別稱取1.4844g 硝酸釔(Y(NO3)3)，0.0652g 硝酸鈰(Ce (NO3) 3), 0.1379g 硝酸鋱(Tb(NO3)3)和含有Pd納米粒子的氧化鋁氣凝膠0.5098g，置于瑪瑙研缽中充分研磨至混合均勻，然后將粉末轉(zhuǎn)移到剛玉坩堝中，于管式爐中在體積分?jǐn)?shù)為95%的N2和體積分?jǐn)?shù)為5%的H2弱還原氣氛下1400°C熱還原4h，冷卻至室溫，即可得到摻雜Pd納米粒子的Y2.7Al5Oi2:Ce0.10,Tb().20，Pd4xl0-3 發(fā)光材料。
[0056]實施例5
[0057]聞溫固相法制備Y2.88AI5O12:Ceo i2,Agixio-5:
[0058]稱取0.17mg硝酸銀(AgNO3)溶解到18.2mL的去離子水中；當(dāng)硝酸銀完全溶解后，稱取2mg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0.285mg硼氫化鈉溶到IOmL去離子水中，得到IOmL濃度為7.5X 10_4mol/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1.8mL7.5X l(T4mol/L的硼氫化鈉水溶液，之后繼續(xù)反應(yīng)10分鐘，即得20mLAg含量為5X 10_5mol/L的Ag納米粒子溶膠。其中還原劑的添加量與所述金屬鹽溶液的金屬離子的摩爾比1.35:1。
[0059]稱取氧化鋁氣凝膠0.6117g，溶解到2.4mLAg含量為5X 10_5mol/L的Ag納米粒子溶膠中，在65°C下攪拌1.5h，然后超聲10分鐘，再在120°C干燥，將干燥后的樣品研磨均勻，在900°C下預(yù)煅燒3h，得到含有Ag納米粒子的氧化鋁氣凝膠。
[0060]然后稱取1.2723g 的草酸釔(Y2 (C2O4) 3)，0.0653g 的草酸鈰(Ce2 (C2O4) 3)和含有 Ag納米粒子的氧化鋁氣凝膠0.5098g，置于瑪瑙研缽中充分研磨至混合均勻，然后將粉末轉(zhuǎn)移到剛玉坩堝中，于管式爐中在CO還原氣氛下1300°C熱還原8h，冷卻至室溫，即可得到摻雜Ag 納米粒子的Y2.88Al50i2:Ce0.l2,AgiX 10-?發(fā)光材料。
[0061]實施例6
[0062]聞溫固相法制備Y 2i7()Al50丨 2: Tbo JO,Cll5x 10_4[0063]稱取2mg硝酸銅溶解到16mL的乙醇中，完全溶解后,一邊攪拌一邊加入12mgPVP,然后緩慢滴入用0.4mg硼氫化鈉溶到IOmL乙醇中得到的IX l(T3mol/L的硼氫化鈉醇溶液4mL,繼續(xù)攪拌反應(yīng)10分鐘，得到20mLCu含量為5 X 10_4mol/L的Cu納米粒子膠體。還原劑的添加量與所述金屬鹽溶液的金屬離子的摩爾比0.4:1
[0064]稱取氧化鋁氣凝膠0.6117g，溶解到12mL5X 10_4mol/L的Cu納米粒子膠體中，在70°C下攪拌lh，然后超聲10分鐘，再在70°C干燥，將干燥后的樣品研磨均勻，在800°C下預(yù)煅燒2h，得到含有Cu納米粒子的氧化鋁氣凝膠。
[0065]然后稱取0.6097g的氧化釔(Y2O3)3,0.1121g七氧化四鋱(Tb4O7)和含有Cu納米粒子的Al2O3氣凝膠0.5098g，置于瑪瑙研缽中充分研磨至混合均勻，然后將粉末轉(zhuǎn)移到剛玉坩堝中，于馬弗爐中1600°C熱處理3h，再于管式爐中在體積分?jǐn)?shù)為95%的N2和體積分?jǐn)?shù)為5%的H2弱還原氣氛下于1400°C熱還原2h，冷卻至室溫，即可得到摻雜Cu納米粒子發(fā)光材料Y2.7oAl50]2:Tb0.30,CU5 K 10-4C.
[0066]實施例7
[0067]高溫固相法制備YDoAlsOhCeaWXAgoyAuo^ZXKH
[0068]稱取6.2mg 氯金酸(AuCl3.HCl.4H20)和 2.5mg 硝酸銀(AgNO3)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5.7mg硼氫化鈉溶到IOmL去離子水中，得到IOmL濃度為1.5X10_2mol/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2mLl.5X 10_2mol/L的硼氫化鈉水溶液，之后繼續(xù)反應(yīng)20分鐘，即得30mL總金屬濃度為
1X 10_3mol/L的Ag和Au納米粒子溶膠。其中還原劑的添加量與所述金屬鹽溶液的金屬離子的摩爾比1:1。
[0069]稱取氧化鋁氣凝膠0.6117g，溶解到15mL總金屬濃度1 X 10^3mol/L的Ag/Au納米粒子溶膠中，在60°C下攪拌2h，然后超聲10分鐘，再在80°C干燥，將干燥后的樣品研磨均勻，在1000°C下預(yù)煅燒4h，得到Ag和Au納米粒子溶膠的氧化鋁氣凝膠。
[0070]然后稱取1.5944g的硝酸釔(Y(NO3)3)，0.0652g硝酸鈰(Ce (NO3)3)和含有Ag和Au納米粒子的Al2O3氣凝膠0.5098g，置于瑪瑙研缽中充分研磨至混合均勻，然后將粉末轉(zhuǎn)移到剛玉坩堝中，在碳粉和CO氣體的混合還原氣氛下1500°C熱還原3h，冷卻至室溫，即可得到摻雜 Ag 和 Au 納米粒子的發(fā)光材料Υ2.9οΑ?5θ丨2:Cen.1o,(Agn.5/Au().5)1.25xio-3。
[0071]以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料，其特征在于，具有如下化學(xué)通式:Y3_xAl5012:Lnx，My，所述Ln為Ce和Tb中的至少一種，所述M摻雜在Y3^xAl5O12: Lnx中，所述M為Ag、Au、Pt、Pd和Cu金屬納米粒子中的至少一種，0〈x < 0.5, y為M與Al的摩爾之比，0〈y ^ IX 10-2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料，其特征在于，0.01 < X < 0.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料，其特征在于，I X 10_5 ^y^5X 10_3。
4.一種稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括: 將Ag、Au、Pt、Pd和Cu中的至少一種的金屬鹽溶液與助劑及還原劑混合并反應(yīng),從而制得含有M的溶膠；所述M選自Ag、Au、Pt、Pd和Cu金屬納米粒子中的至少一種； 按照M與Al的摩爾之比y，將氧化鋁氣凝膠溶解至所述含有M的溶膠中，在50°C ^75°C溫度下攪拌0.5tT3h，超聲，干燥，研磨后在600°C~1200°C下煅燒0.5tT4h，得到摻雜M的氧化鋁氣凝膠，0≤y< 1X10_2;及 按照Y3_xAl5012:Lnx，My各元素的摩爾之比，分別稱取Y的化合物、Ln的化合物及所述摻雜M的氧化鋁氣凝膠，研磨后置于還原氣氛中，并升溫至1300°C~1700°C處理2tT8h，隨爐冷卻降溫至室溫，得到化學(xué)通式為Y3-XA15012: Lnx, My的稀土 -鋁酸鹽發(fā)光材料，所述Ln為Ce和Tb中的至少一種，所述M摻雜在Y3_xA15012: Lnx中，0〈x≤0.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽溶液中金屬離子的濃度為5.5X 10_5mol/L~6X Krtiol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述助劑為聚乙稀礎(chǔ)略燒麗、朽1橡酸納、十TK烷基二甲基漠化按、十二烷基硫酸納和十二烷基橫酸納中的至少一種，所述助劑的添加量在所述含有M的溶膠中的濃度為1 X 10_4g/mL5X 10_3g/mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，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所述金屬鹽溶液的金屬離子的摩爾比為0.4: f 12:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述制得含有M的溶膠的反應(yīng)時間為10分鐘~45分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述還原氣氛為氮氣與氫氣的混合氣氛、碳粉氣氛、一氧化碳?xì)夥蘸蜌錃鈿夥罩械闹辽僖环N。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土-鋁酸鹽發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，所述Y化合物為氧化釔、硝酸釔、碳酸釔或草酸釔；所述Ln的化合物為Ln的氧化物、硝酸鹽、碳酸鹽或草酸鹽。
【文檔編號】C09K11/80GK103773370SQ201210413264
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月25日
【發(fā)明者】周明杰, 王榮 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, 深圳市海洋王照明工程有限公司