一種包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(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，其公開了一種包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料及其制備方法；該發(fā)光材料的化學(xué)通式為：Sr2-xSiO4:Cex3+@My；其中，Sr2-xSiO4:Cex3+為外殼，@是包覆，M為內(nèi)核，M選自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Si的摩爾比，0＜y≤1×10-2。本發(fā)明提供的正硅酸鍶發(fā)光材料，由于引進(jìn)了M摻雜金屬納米粒子，通過摻雜M金屬納米粒子，達(dá)到提高發(fā)光材料的發(fā)光效率。
【專利說明】一種包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(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)光材料領(lǐng)域，尤其涉及一種包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料 及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 白光LED具有效率高、壽命長(zhǎng)、體積小、響應(yīng)快速、無污染、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)得到了越來 越廣泛的重視。目前實(shí)現(xiàn)白光的主要方式之一為藍(lán)色GaN芯片與黃色YAG:Ce熒光粉組合 產(chǎn)生白光。該方法的缺點(diǎn)是顯色指數(shù)低。而利用近紫外LED芯片與紅、綠、藍(lán)三基色熒光 粉組合成白光LED，其發(fā)光效率高、色溫可調(diào)且顯色指數(shù)高，已被廣泛研究，并成為當(dāng)前發(fā)展 的主流。因此，可被紫光、近紫外光有效激發(fā)的LED三基色熒光粉正被廣泛研究。其中，以 硅酸鹽體系為基體的發(fā)光材料具有原料來源豐富、價(jià)格便宜、工藝適應(yīng)性廣泛、合成溫度適 中、穩(wěn)定性較高等特點(diǎn)一直吸引著人們的目光。
[0003] 目前這種熒光粉存在發(fā)光效率低的問題，進(jìn)一步提高該種材料的發(fā)光性能是研究 人員一直努力的目標(biāo)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的問題在于提供一種發(fā)光效率較高的包覆金屬納米粒子的正硅 酸銀發(fā)光材料。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0006] 一種包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料，其化學(xué)通式為：Sr2_xSi0 4:Cex3+@My ; 其中，Sr2_xSi04:Cex 3+為外殼，@是包覆，Μ為內(nèi)核，是摻雜均屬納米粒子；Μ選自Ag、Au、Pt、 PcUCu中的至少一種，X為Ce3+原子取代Sr離子的摩爾數(shù)，0 < X彡0. 2, y為Μ與Si的摩 爾比，0 < y彡1ΧΚΓ2 ;Sr2_xSi04:Cex3+為發(fā)光材料，冒號(hào)"："表示Ce 3+摻雜，Ce3+是發(fā)光離 子中心。
[0007] 所述包覆金屬納米粒子的正娃酸銀發(fā)光材料，優(yōu)選，0. 001 < X < 0. 1， 1ΧΚΓ5 < y < 5ΧΚΓ3。
[0008] 本發(fā)明還提供上述包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(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] 將Μ納米粒子溶膠加入到聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，對(duì)Μ納米粒子進(jìn)行表面處 理8?18h，再加入無水乙醇和氨水，攪拌均勻，接著在攪拌下加入正硅酸乙酯，反應(yīng)2? 6h，得到Si0 2@My納米球溶液；隨后調(diào)節(jié)Si02@My納米球溶液酸度為pH=5后，按化學(xué)通式 Sr2_xSi04: Cex3+中相應(yīng)元素化學(xué)計(jì)量比，加入Sr和Ce各自對(duì)應(yīng)的鹽溶液，接著再加入碳酸銨 沉淀劑，攪拌反應(yīng)2?5h后，過濾獲得沉淀物，將沉淀物放入烘箱干燥處理，得到前驅(qū)體；其 中，@表示Si0 2包覆Μ ;無水乙醇、氨水、正硅酸乙酯的體積比為15?40:3?8:1?1.8 ;
[0011] 將前驅(qū)體研磨，研磨粉體放于馬弗爐中、空氣氣氛中于500?1000°C預(yù)燒2?15 小時(shí)，冷卻至室溫，研磨預(yù)燒樣品，然后預(yù)燒樣品粉末再于1100?1600°c還原氣氛中還原 1?8h，隨爐冷卻降溫至室溫，即得到其化學(xué)通式為：Sr2_xSi04:C ex3+@My的包覆金屬納米粒 子的正娃酸銀發(fā)光材料；
[0012] 其中，Sr2_xSi04: Cex3+為外殼，@是包覆，Μ為內(nèi)核，是摻雜金屬納米粒子，Μ選自Ag、 Au、Pt、Pd、Cu中的至少一種，X為Ce 3+取代Sr離子的摩爾數(shù)，0 < X彡0. 2, y為Μ與Si的 摩爾比,0 < y彡1ΧΚΓ2。
[0013] 所述包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(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] 所述包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，所述助劑為聚乙 烯砒咯烷酮（PVP)、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；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1 X l(T4g/mL? 5Xl(T2g/mL ;所述還原劑為水合肼、抗壞血酸、檸檬酸鈉或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)際應(yīng)用中，需將還原劑配制或稀釋成濃 度為1 X l(T4mol/L?lmol/L的水溶液。
[0015] 所述包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，Μ的鹽溶液、起分 散作用的助劑和還原劑混合反應(yīng)l〇min?45min。
[0016] 所述包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，聚乙烯吡咯烷酮 水溶液的濃度為〇. 〇〇5g/mL?0. lg/mL。
[0017] 上述Si02@My納米球球制備中，是采用StOber方法制備Si0 2包覆納米球；是按照 Stdber等人提出的溶膠-凝膠法進(jìn)行包覆Si02納米球，即向金屬納米粒子溶膠中先后加 入無水乙醇、去離子水、氨水、正硅酸乙酯制備Si02包覆金屬納米粒子的納米球。
[0018] 所述包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，所述碳酸銨沉淀 劑的摩爾量保證足以完全沉淀Sr和Ce兩種離子并且過量25%。
[0019] 在加入Sr和Ce的硝酸鹽溶液前，須調(diào)節(jié)包有金屬納米粒子的Si02納米球溶液的 酸度為PH=5。碳酸銨的用量應(yīng)該足量，按照物質(zhì)量計(jì)算，過量25%為宜，即保證了沉淀的完 全。本步驟加入碳酸銨后，會(huì)生成白色沉淀，然后再攪拌反應(yīng)一定時(shí)間、反應(yīng)結(jié)束后將沉淀 放入烘箱烘干得到前驅(qū)體。
[0020] 所述包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，Sr和Ce各自的鹽 溶液分別為Sr和Ce的硝酸鹽溶液或乙酸鹽溶液；或者是Sr和Ce的氧化物、碳酸鹽溶于硝 酸形成硝酸鹽溶液。
[0021] 所述包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，所述還原氣氛選 用體積比為95:5的N 2與H2混合還原氣氛(表示為95%N2加上5%H2)、C0還原氣氛、純H 2還 原氣氛中的至少一種。
[0022] 所述包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，預(yù)燒過程是在馬 弗爐中進(jìn)行，還原處理過程是在管式爐中進(jìn)行。
[0023] 所述包覆金屬納米粒子的正娃酸銀發(fā)光材料的制備方法，優(yōu)選，0. 001 < X < 0. 1， 1ΧΚΓ5 < y < 5ΧΚΓ3。
[0024] 本發(fā)明提供的正硅酸鍶發(fā)光材料，由于引進(jìn)了 Μ摻雜金屬納米粒子，通過摻雜Μ金 厘Μι魯鈴罕_彳女面丨思宮勞杳的勞杳樹隸_而日制泡的3+_[勞杳趨空 性較好。
[0025] 本發(fā)明的制備方法，采用溶膠-凝膠法制得Si02@My，再以Si0 2@My為硅源， 采用高溫固相法，與Sr和Ce對(duì)應(yīng)的化合物制備包覆有Μ金屬納米粒子的熒光粉，即 Sr2_xSi04:Cex3+_I y ;該制備方法工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備要求低、無污染、易于控制，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1是實(shí)施例3制備的發(fā)光材料與對(duì)比例發(fā)光材料在波長(zhǎng)254nm激發(fā)下的發(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Sr^SiO^Ce^ 3、 Ag2.5X1Q-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 發(fā)光材料的發(fā)光光譜。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下通過多個(gè)實(shí)施例來舉例說明正硅酸鍶發(fā)光材料的不同組成及其制備方法，以 及其性能等方面。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 沉淀法制備 SruSiO^Ceo.J+OPdm。-5 :
[0030] 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lOOmL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 lOmLl 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。
[0031] 量取0. 8mL5X10_5mol/L的Pd納米粒子溶膠于燒杯中，并加入8mL0. 005g/mL PVP， 并磁力攪拌16h，得經(jīng)表面處理后的Pd納米粒子。一邊攪拌一邊依次加入28mL無水乙醇、 7mL氨水，1. OmL正硅酸四乙酯；待反應(yīng)4h后，調(diào)節(jié)溶液pH為5,再加入7. 996mLlmol/L的 Sr (CH3C00) 2,4mL0. 001mol/L 的 Ce (CH3C00) 3,攪拌均勻后緩慢滴加 20mL0. 5mol/L (NH4) 2C03， 攪拌反應(yīng)3小時(shí)，然后將沉淀放入烘箱干燥，得到前驅(qū)體；
[0032] 將前驅(qū)體研磨，研磨粉體放于馬弗爐中、空氣氣氛中于500°C預(yù)燒15h，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95%N 2加上 5%H2弱還原氣氛下1600°C還原反應(yīng)lh還原，冷卻至室溫，即可得到包覆Pd納米粒子的 Sri. 999Si04: Ce^.J+OPdi X10 - 5 發(fā)光材料。
[0033] 實(shí)施例2
[0034] 沉淀法制備 SiYgSiO^CeJ+lgAum。-2 :
[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] 量取12mL為5X l(T3mol/L的Au納米粒子溶膠，往Au納米粒子溶膠中于燒杯中并 加入2mL0. lg/mL的PVP溶液，磁力攪拌8h，得經(jīng)表面處理后的Au納米粒子。一邊攪拌一邊 依次加入35mL無水乙醇、10mL氨水，1. 5mL正硅酸四乙酯；待反應(yīng)4h后，調(diào)節(jié)溶液pH為5， 再加入19mL0. 4mol/L的Sr (N03) 2, 3. 2mL0. 05mol/L的Ce (N03) 3溶液，攪拌均勻后緩慢滴加 25mL0. 4mol/L(NH4)2C03，攪拌反應(yīng)2小時(shí)，然后將沉淀放入烘箱干燥，得到前驅(qū)體；
[0037] 將前驅(qū)體研磨，研磨粉體放于馬弗爐中、空氣氣氛中于1000°C預(yù)燒2h，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4還原氣氛 下1300°C還原反應(yīng)8h還原，冷卻至室溫，即可得到包覆Au納米粒子的SruSiO^Ce?！?3、 Aulxl(l-2發(fā)光材料。
[0038] 實(shí)施例3
[0039]沉淀法制備 :
[0040] 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。
[0041] 量取lmLIX l(T3mol/L的Ag納米粒子溶膠于燒杯中，再加入10mL0. Olg/mLPVP， 并磁力攪拌12h，得經(jīng)表面處理后的Ag納米粒子。一邊攪拌一邊依次加入25mL無水乙醇、 6mL氨水，1. OmL正硅酸四乙酯；待反應(yīng)3h后，調(diào)節(jié)溶液pH為5,再加入15. 68mL0. 5mol/L的 Sr (N03) 2,1. 6mL0. lmol/L 的 Ce (N03) 3，，攪拌均勻后緩慢滴加 20mL0. 5mol/L (NH4) 2C03,攪拌反 應(yīng)3小時(shí)，然后將沉淀放入烘箱干燥，得到前驅(qū)體；
[0042] 將前驅(qū)體研磨，研磨粉體放于馬弗爐中、空氣氣氛中于800°C預(yù)燒4h，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95%N 2加上 5%H2弱還原氣氛下1300°C還原反應(yīng)4h還原，冷卻至室溫，即可得到包覆Ag納米粒子的 Sri. 96Si04: CeQ. Q43+@Ag2.5X1Q - 4 發(fā)光材料。
[0043] 圖1是實(shí)施例3制備的發(fā)光材料與對(duì)比例發(fā)光材料在波長(zhǎng)254nm激發(fā)下的發(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Sr^SiO^Ce^ 3、 Ag2.5X1Q-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 發(fā)光材料的發(fā)光光譜。
[0044] 從圖1中可以看出，在472nm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) 度較未包覆金屬納米粒子的樣品的發(fā)光增強(qiáng)了 20%。
[0045] 實(shí)施例4
[0046]沉淀法制備 Siy 92Si04: Ce。.。83+聊1:5><丨。-3 :
[0047] 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。
[0048] 量取8mL2. 5 X l(T3mol/L的Pt納米粒子溶膠于燒杯中，并加入4mL0. 02g/mL的PVP 溶液，磁力攪拌18h，得經(jīng)表面處理后的Pt納米粒子。一邊攪拌一邊依次加入30mL無水乙 醇、5mL氨水，1. OmL正硅酸四乙酯；待反應(yīng)6h后，調(diào)節(jié)溶液pH為5,再加入7. 68mLlmol/L Sr (N03) 2,1. 6mL0. 2mol/L 的 Ce (N03) 3 溶液，攪拌均勻后緩慢滴加 50mL0. 2mol/L (NH4) 2C03,攪 拌反應(yīng)5小時(shí)，然后將沉淀放入烘箱干燥，得到前驅(qū)體；
[0049] 將前驅(qū)體研磨，研磨粉體放于馬弗爐中、空氣氣氛中于900°C預(yù)燒5h，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，再于碳粉原氣氛下1KKTC還原 反應(yīng)8h還原，冷卻至室溫，即可得到包覆Pt納米粒子的SruSiO^Ced.^+OPtam發(fā)光材 料。
[0050] 實(shí)施例5
[0051] 溶膠-凝膠法制備 SruSiO^CeQ.^+OCUmH :
[0052] 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。
[0053] 量取1. 2mL4X l(T4mol/L的Cu納米粒子溶膠于燒杯中，并加入5mL0. 03g/mLPVP， 并磁力攪拌l〇h，得經(jīng)表面處理后的Cu納米粒子。一邊攪拌一邊依次加入30mL無水乙醇、 8mL氨水，1. 2mL正硅酸四乙酯；待反應(yīng)2h后，調(diào)節(jié)溶液pH為5,再加入18mL0. 4mol/L的 Sr (N03) 2,0· 8mLlmol/L 的 Ce (N03) 3,攪拌均勻后緩慢滴加 10mLlmol/L (NH4) 2C03,攪拌反應(yīng) 5 小時(shí)，然后將沉淀放入烘箱干燥，得到前驅(qū)體；
[0054] 將前驅(qū)體研磨，研磨粉體放于馬弗爐中、空氣氣氛中于700°C預(yù)燒6h，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95%N 2加上 5%H2弱還原氣氛下1350°C還原反應(yīng)6h還原，冷卻至室溫，即可得到包覆Cu納米粒子的 Sri. 8Si04: CeQ. 23+@CUl X1Q - 4 發(fā)光材料。
[0055] 實(shí)施例6
[0056] 溶膠-凝膠法制備 SruSiO^Cea.^+I^AgdVAudum :
[0057] Aga 5/AuQ. 5納米粒子溶膠的制備：稱取6. 2mg氯金酸（AuC13 · HC1 · 4H20)和 2. 5mgAgN03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 液中一次性加入〇. 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 10_3mol/L的Ag/Au納米粒子溶膠。
[0058] 量取5mLlX l(T3mol/L的AgQ.5/AuQ. 5納米粒子溶膠于燒杯中，并加入10mL0. lg/ mL PVP，并磁力攪拌12h，得經(jīng)表面處理后的Aga5/Aua5m米粒子。一邊攪拌一邊依次 加入30mL無水乙醇、7mL氨水，1. OmL正硅酸四乙酯；待反應(yīng)6h后，調(diào)節(jié)溶液pH為5， 再加入 19. 9mL0. 4mol/L 的 Sr (N03) 2,0· 2mL0. 2mol/L 的 Ce (N03) 3，攪拌均勻后緩慢滴加 12. 5mL0. 8mol/L (NH4) 2C03，攪拌反應(yīng)4小時(shí)，然后將沉淀放入烘箱干燥，得到前驅(qū)體；
[0059] 將前驅(qū)體研磨，研磨粉體放于馬弗爐中、空氣氣氛中于900°C預(yù)燒3h，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95%N 2加上5%H2弱 還原氣氛下1400°C還原反應(yīng)5h還原，冷卻至室溫，即可得到包覆（Α&. 5/Α%5)納米粒子的 SrL 99Si04: Ce〇. 013+i (Ag〇. 5/Au〇 .5) 1.25X10 - 3 發(fā)光材料。。
[0060] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料，其特征在于，其化學(xué)通式為： Sr2_xSi04:Cex3+@M y ;其中，Sr2_xSi04:Cex3+為外殼，@是包覆，Μ為內(nèi)核，是摻雜金屬納米粒子， Μ選自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一種，X為Ce3+取代Sr離子的摩爾數(shù)，0 < X彡0. 2, y為 Μ與Si的摩爾比，0 < y彡1X10_2。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料，其特征在于， 0.001 彡 X 彡 0· 1，1Χ1(Γ5 彡 y 彡 5ΧΚΓ3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料，其特征在于，包括 以下發(fā)光材料中的一種： 999S1O4:Ce〇 001 @Pdlxl〇-5 ；Srj 9Si04:Ce〇 J @Aulxl〇-2 ； 96Si04: Ce〇 〇4 @Ag2,5x 10-4 ；Srj g2Si04: Ce〇 〇8 @Pt5X1〇-3 ；Srj 8Si04: Ce〇 2 @Culxl〇-4 ； SrL 99Si04: Ce〇. 013+i (Ag〇. 5/Au〇 .5) 1.25X10^3°
4. 一種包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(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； 將Μ納米粒子溶膠加入到聚乙烯吡咯烷酮水溶液中，對(duì)Μ納米粒子進(jìn)行表面處理 8?18h，再加入無水乙醇和氨水，攪拌均勻，接著在攪拌下加入正娃酸乙酯，反應(yīng)2? 6h，得到Si02@M y納米球溶液；隨后調(diào)節(jié)Si02@My納米球溶液酸度為pH=5后，按化學(xué)通式 Sr2_xSi04: Cex3+中相應(yīng)元素化學(xué)計(jì)量比，加入Sr和Ce各自對(duì)應(yīng)的鹽溶液，接著再加入碳酸銨 沉淀劑，攪拌反應(yīng)2?5h后，過濾獲得沉淀物，將沉淀物放入烘箱干燥處理，得到前驅(qū)體；其 中，@表示Si0 2包覆Μ ;無水乙醇、氨水、正硅酸乙酯的體積比為15?40:3?8:1?1.8 ; 將前驅(qū)體研磨，研磨粉體放于馬弗爐中、空氣氣氛中于500?1000°C預(yù)燒2?15小 時(shí)，冷卻至室溫，研磨預(yù)燒樣品，然后預(yù)燒樣品粉末再于1100?1600°C還原氣氛中還原1? 8h，隨爐冷卻降溫至室溫，即得到其化學(xué)通式為：Sr 2_xSi04:Cex3+@M y的包覆金屬納米粒子的 正娃酸銀發(fā)光材料； 其中，Sr2_xSi04: Cex3+為外殼，@是包覆，Μ為內(nèi)核，是摻雜金屬納米粒子，Μ選自Ag、Au、 Pt、Pd、Cu中的至少一種，x為Ce3+取代Sr離子的摩爾數(shù)，0 < x彡0. 2, y為Μ與Si的摩 爾比,0 < y 彡 1ΧΚΓ2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，其特征 在于，Μ的鹽溶液的濃度為0. 8X 10_4mol/L?IX 10_2mol/L ;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、十二烷基硫酸鈉或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1 X l(T4g/mL?5X l(T2g/mL ;所述 還原劑為水合肼、抗壞血酸、檸檬酸鈉或硼氫化鈉中的至少一種；所述還原劑的添加量與Μ 離子的摩爾比為〇. 5:1?10:1 ;Μ的鹽溶液、起分散作用的助劑和還原劑混合反應(yīng)lOmin? 45min〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，其特征 在于，聚乙烯吡咯烷酮水溶液的濃度為0. 005g/mL?0. lg/mL。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，其特征 在于，所述碳酸銨沉淀劑的摩爾量保證足以完全沉淀Sr和Ce兩種離子并且過量25%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，其特征 在于，Sr和Ce各自的鹽溶液分別為Sr和Ce的硝酸鹽溶液或乙酸鹽溶液。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，其特征 在于，所述還原氣氛選用體積比為95:5的N 2與H2混合還原氣氛、C0還原氣氛、純H2還原氣 氛中的至少一種。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的包覆金屬納米粒子的正硅酸鍶發(fā)光材料的制備方法，其特 征在于，〇· 001 彡 X 彡 〇· Ι,ΙΧΚΓ5 彡 y 彡 5ΧΚΓ3。
【文檔編號(hào)】C09K11/59GK104119865SQ201310150637
【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