專利名稱：一種納米片發(fā)光材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米片發(fā)光材料,尤其涉及MgGa2O4 Mn2+納米片。
背景技術(shù)：
納米發(fā)光材料是指基質(zhì)的粒子尺寸在1-1OOnm的發(fā)光材料,它包括半導(dǎo)體納米晶體發(fā)光材料和具有分立發(fā)光中心的摻雜稀土或過渡金屬離子的納米發(fā)光材料。1994年Bharagava等首次報(bào)道了過渡金屬離子摻雜半導(dǎo)體納米微粒Zns:Mn的發(fā)光性質(zhì),發(fā)現(xiàn)其發(fā)光壽命縮短了 5個(gè)數(shù)量級(jí)，而外量子效率仍高達(dá)18%。盡管這是一個(gè)有爭(zhēng)議的結(jié)果，但是卻引起了人們半導(dǎo)體納米發(fā)光材料的極大興趣。目前，在半導(dǎo)體納米發(fā)光材料上已經(jīng)進(jìn)行了大量的、較深入的研究，如量子點(diǎn)、量子線、量子阱、超品格、多孔硅和有序納米結(jié)構(gòu)陣列等。在理論上，主要探討量子限域效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)等對(duì)半導(dǎo)體材料能帶結(jié)構(gòu)和光譜性質(zhì)的影響；在應(yīng)用上，從材料的制備和加工入手，尋找材料的應(yīng)用及功能器件制造的途徑。與此同時(shí)，稀土或過渡金屬離子摻雜的納米發(fā)光材料也開始受到關(guān)注，并探索了大量的合成方法，如沉淀法、熱分解法、溶膠-凝膠法、燃燒法、激光蒸發(fā)冷凝法、CVD法、水熱法、模板組裝等。從應(yīng)用的背景考慮，以摻雜納米材料取代相應(yīng)的體材料，可以提高顯示的分辨率，并能在光電器件、光催化和化學(xué)傳感器等方面有更多應(yīng)用。從基礎(chǔ)研究考慮，摻雜納米發(fā)光材料為研究微觀表面物理問題尤其是表面微觀環(huán)境提供了理想的載體。因此，稀土和過渡金屬摻雜納米發(fā)光材料正成為發(fā)光學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用兩步合成法合成MgGa2O4 Mn2+納米片。本發(fā)明提供一種MgGa2O4 =Mn2+納米片的合成方法，采用兩步合成法，包括采用尿素水 解沉淀法制備前驅(qū)體白色粉末；將白色粉末研磨均勻，倒入瓷舟中，進(jìn)行加熱；爐溫達(dá)到1000°C后保持反應(yīng)三小時(shí)，然后在Ar氣保護(hù)下冷卻到室溫；收集到白色的粉末分散在HCl溶液中超聲IOmin ；過濾，洗滌以及真空干燥之后得到MgGa2O4 =Mn2+納米片。附圖簡(jiǎn)要說明

圖1室溫下用390nm波長(zhǎng)激發(fā)所得到的MgGa2O4 :Mn2+納米片的光致發(fā)光譜圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用采用兩步合成法合成MgGa2O4 Mn2+納米片。前驅(qū)體的制備采用的是尿素水解沉淀法。將一定量的Ga (NO3)3, Mg (NO3)2, Mn(NO3)2,尿素以及蒸餾水按照摩爾比例1:2:0. 004:5:400混合在一起，磁力攪拌成透明溶液。然后將上述混合溶液倒入內(nèi)襯聚四氟乙烯的高壓釜中并密封，在150°C下保持反應(yīng)24h。待反應(yīng)結(jié)束后，將高壓釜中的白色沉淀經(jīng)過濾、水洗若干遍之后再在60°C真空干燥數(shù)小時(shí)，得到白色粉末作為反應(yīng)的前驅(qū)體。將上述白色粉末研磨均勻，倒入瓷舟中，置于管式爐的中央。在加熱之前，通入大流量的高純度Ar氣，大概持續(xù)20分鐘，以便將整個(gè)氣路中的空氣排出。然后通入氫氣和氫氣的混合氣體，并接通加熱爐的主回路電源對(duì)石英管進(jìn)行加熱。通入氫氣的原因是防止Mn2+被氧化。爐溫達(dá)到IOOiTC后保持反應(yīng)三小時(shí)，然后在Ar氣保護(hù)下冷卻到室溫。反應(yīng)完畢后，將在舟中收集到白色的粉末分散在濃度為O.1M的HCI溶液中超聲lOmin，之后過濾，用蒸餾水洗滌到中性，在室溫下真空干燥之后得到MgGa2O4 =Mn2+納米片。圖1是在室溫下用390nm波長(zhǎng)激發(fā)所得到的MgGa2O4 :Mn2+納米片的光致發(fā)光譜圖。圖中顯示樣品具有寬帶發(fā)射，發(fā)射峰強(qiáng)度最大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)位于566nm處。MgGa2O4 :Mn2+經(jīng)390nm波長(zhǎng)激發(fā)可以得到寬帶發(fā)射，發(fā)射峰強(qiáng)度最大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)位于566nm處。Mn2+離子主要占據(jù)了 MgGa2O4 =Mn2+四面體空隙而處于相對(duì)比較弱的晶體場(chǎng)中，由4T1(4G) -6A1(6S)的躍遷而產(chǎn)生黃綠色光。由于MgGa2O4=Mn2+納米片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和發(fā)光性質(zhì)，其可以作為可見光區(qū)域·內(nèi)的納米發(fā)光材料有著潛在的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種MgGa2O4 Mn2+納米片的合成方法,采用兩步合成法,包括 采用尿素水解沉淀法制備前驅(qū)體白色粉末；將白色粉末研磨均勻，倒入瓷舟中，進(jìn)行加熱；爐溫達(dá)到1000°C后保持反應(yīng)三小時(shí)，然后在Ar氣保護(hù)下冷卻到室溫； 收集到白色的粉末分散在HCI溶液中超聲IOmin ；過濾，洗滌以及真空干燥之后得到MgGa2O4 =Mn2+納米片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種MgGa2O4Mn2+納米片的合成方法，采用兩步合成法，包括采用尿素水解沉淀法制備前驅(qū)體白色粉末；將白色粉末研磨均勻，倒入瓷舟中，進(jìn)行加熱；爐溫達(dá)到1000℃后保持反應(yīng)三小時(shí)，然后在Ar氣保護(hù)下冷卻到室溫；收集到白色的粉末分散在HCI溶液中超聲10min；過濾，洗滌以及真空干燥之后得到MgGa2O4Mn2+納米片。
文檔編號(hào)C09K11/62GK103045238SQ201210575009
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者劉雷, 肖太升, 曲志乾, 于正友 申請(qǐng)人:青島盛嘉信息科技有限公司