專利名稱：硅酸鹽發(fā)光材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種包含金屬納米粒子的硅酸鹽發(fā)光材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的商用發(fā)光材料大多是用高溫固相法制備的，所得發(fā)光粉的形貌不均勻，需要多次反復(fù)的球磨從而獲得適當(dāng)?shù)牧６?5-10 μ m)，球磨過(guò)程產(chǎn)生的缺陷和引入的雜質(zhì)有時(shí)會(huì)損害發(fā)光粉的發(fā)光強(qiáng)度?，F(xiàn)有關(guān)于將核-殼材料的概念應(yīng)用于無(wú)機(jī)發(fā)光材料中的研究，但是，目前所制備的核殼材料的發(fā)光性能相對(duì)不是很好，有待改進(jìn)與提高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種發(fā)光強(qiáng)、內(nèi)量子效率高的硅酸鹽發(fā)光材料。以及，提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、成本低的硅酸鹽發(fā)光材料制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種硅酸鹽發(fā)光材料，其結(jié)構(gòu)式為L(zhǎng)n2_xSi05:TbxOSiO2OM。其中，Ln為稀土元素；@ 是包覆，即是以金屬納米粒子為核，球形SiO2為中間層殼，熒光粉Ln2_xSi05:Tbx為外層殼；M 為Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬元素中的一種；χ的取值為0 < χ彡0. 5。以及，一種硅酸鹽發(fā)光材料制備方法，其包括如下步驟將Ag、Au、Pt、Pd或Cu的金屬鹽溶液、助劑和還原劑混合并反應(yīng)從而制得金屬納米粒子膠體；將金屬納米粒子膠體加入到PVP的溶液中，對(duì)該金屬納米粒子進(jìn)行表面處理后， 采用StOber方法制備以金屬納米粒子為核、SiO2為殼的SiO2納米球；再按結(jié)構(gòu)式LrvxSiO5:Tbx@SiO#M中相應(yīng)元素化學(xué)計(jì)量比加入Ln鹽溶液和Tb鹽溶液，其中，Ln為稀土元素，@是包覆，即是以金屬納米粒子為核，球形SiO2為中間層殼，熒光粉Ln2_xSi05: Tbx為外層殼，M為Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬元素中的一種，χ為0<x彡0.5;在上述溶液中加入草酸，然后洗滌沉淀并干燥得到前驅(qū)體；將前驅(qū)體進(jìn)行熱處理和還原處理后冷卻得所述的硅酸鹽發(fā)光材料成品。在上述硅酸鹽發(fā)光材料及其制備方法中，采用通過(guò)包覆金屬粒子形成核殼的發(fā)光材料，提高了其內(nèi)量子效率，添加有金屬納米粒子，增強(qiáng)了其發(fā)光強(qiáng)度，而且該發(fā)光材料穩(wěn)定性好，具有球形形貌，且尺寸、形貌可控，球形形貌具有較高的堆積密度，便于涂屏工藝和提高顯示效果；同時(shí)，本方法的制備工藝簡(jiǎn)單，具有廣闊的生產(chǎn)應(yīng)用前景。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是本發(fā)明實(shí)施例2制備的發(fā)光材料在加速電壓為1. 5KV下的陰極射線激發(fā)下的發(fā)光光譜對(duì)比圖，其中曲線1是未加金屬納米粒子Ag WYu2SiO5 = Tbaci8OSiO2發(fā)光材料的發(fā)光光譜；曲線2是添加金屬納米粒子Ag的Yu2SiO5 = Tbaci8OSiO2IgAg發(fā)光材料的發(fā)光光譜。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例硅酸鹽發(fā)光材料，其結(jié)構(gòu)式為L(zhǎng)rvxSiO5:TbxOSiO2觀。其中，Ln為稀土元素；@是包覆，即是以金屬納米粒子為核，球形SiO2為中間層殼，熒光粉Ln2_xSi05:Tbx 為外層殼；M為Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬元素中的一種；χ的取值為0 < χ彡0. 5，優(yōu)選為 0. 05 彡 χ 彡 0. 20。上結(jié)構(gòu)式中的Ln優(yōu)選為Y、Gd、Sc、Lu或La中的至少一種；包覆是以金屬納米粒子為核，球形SiO2為中間層殼，Ln2_xSi05:Tbx熒光粉為外層殼。上述硅酸鹽發(fā)光材料采用通過(guò)包覆金屬粒子形成核殼的發(fā)光材料，提高了其內(nèi)量子效率，添加有金屬納米粒子，增強(qiáng)了其發(fā)光強(qiáng)度，同時(shí)，硅酸鹽基質(zhì)Ln2SiO5是一個(gè)很穩(wěn)定的化合物，因而該發(fā)光材料穩(wěn)定性好，具有球形形貌，且尺寸、形貌可控，球形形貌具有較高的堆積密度，便于涂屏工藝和提高顯示效果。本發(fā)明硅酸鹽發(fā)光材料制備方法，其包括如下步驟將Ag、Au、Pt、Pd或Cu的金屬鹽溶解到乙醇或水中，稀釋成該金屬鹽溶液，在磁力攪拌的條件下，向該該金屬鹽溶液中加入助劑和還原劑，混合并反應(yīng)IOmin 45min從而制得金屬納米粒子膠體；將上步驟制備的金屬納米粒子膠體加入到PVP的溶液中，對(duì)該金屬納米粒子進(jìn)行表面處理后，采用St0ber方法制備以金屬納米粒子為核、SiO2為殼的SiO2納米球；再按結(jié)構(gòu)式LrvxSiO5:Tbx@SiO#M中相應(yīng)元素化學(xué)計(jì)量比加入Ln鹽溶液和Tb鹽溶液，混合均勻后滴加草酸溶液，生成白色沉淀，再用氨水將反應(yīng)體系調(diào)節(jié)PH值至弱堿性，接著依次進(jìn)行成化、過(guò)濾、用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌沉淀，最后干燥得到前驅(qū)體；將前驅(qū)體置于馬弗爐中進(jìn)行熱處理和還原處理后冷卻得所述的硅酸鹽發(fā)光材料成品。上述制備金屬納米粒子膠體步驟中，金屬鹽溶液濃度根據(jù)實(shí)際需要靈活配置，約為1 X 10_3mol/L 5 X 10_2mol/L，該金屬鹽優(yōu)選為Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬氯鹽或/和硝酸鹽， 其用量應(yīng)滿足在結(jié)構(gòu)式為L(zhǎng)rvxSiO5: TbxOSiO2觀的成品中金屬元素M與熒光粉LrvxSiO5: Tbx 的摩爾之比y為0 < y彡1 X 10_2，優(yōu)選1 X 10_4彡y彡5 X 10_3 ；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，助劑的添加量在最終得到的金屬納米粒子膠體中的含量為lX10_4g/mL 5X10_2g/mL ；還原劑為水合胼、抗壞血酸、檸檬酸鈉或硼氫化鈉中的至少一種，將還原劑配制或稀釋成濃度為lmol/ L IX 10_4mol/L的水溶液，還原劑的添加量與金屬離子的摩爾比為3. 6 18 1。在保證金屬納米粒子膠體的得率的前提下，為了節(jié)約能耗，制備金屬納米粒子膠體步驟反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為IOmin 45min。上述采用st0ber方法制備以金屬納米粒子為核、SiO2為殼的SiO2納米球步驟中，PVP的水溶液濃度優(yōu)選為0. 005g/mL 0. lg/mL，且足量。采用St0ber方法是按照Stober 等人首先提出的溶膠-凝膠法進(jìn)行制備以金屬納米粒子為核、SiO2為殼的SiO2納米球，即向金屬納米粒子膠體中先后加入無(wú)水乙醇、去離子水、氨水、正硅酸乙酯制備出以金屬納米粒子為核、SiO2為殼的SiO2納米球。上述制備前驅(qū)體步驟中，Ln和Tb的鹽溶液優(yōu)選硝酸鹽溶液或/和氯化物鹽溶液， 其添加量應(yīng)滿足Ln與Tb元素摩爾之和與整個(gè)制備方法所使用反應(yīng)物中的Si元素摩爾比值小于或等于2。草酸的用量應(yīng)該足量，按照物質(zhì)量計(jì)算，過(guò)量25%為宜，保證了沉淀的完全。本步驟加入草酸后，會(huì)生成白色沉淀，然后用氨水調(diào)節(jié)PH值至弱堿性，再依次進(jìn)行攪拌、陳化、過(guò)濾，然后用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌，最后烘干得到前驅(qū)體。上述制備成品步驟中，熱處理是將前驅(qū)體放在馬弗爐中于900°C 1600°C下處理1 12h ；還原處理是將經(jīng)熱處理后的前驅(qū)體周圍營(yíng)造一個(gè)還原環(huán)境，其環(huán)境溫度為 1000°C 1600°C，還原處理時(shí)間1 8h，該還原環(huán)境為N2與H2還原氣氛、碳粉還原氣氛、CO 還原氣氛、純H2還原氣氛中的至少一種。

在上述本發(fā)明硅酸鹽發(fā)光材料制備方法中，先制備出金屬納米粒子，并以該金屬納米粒子作為核，以增強(qiáng)本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)品的發(fā)光強(qiáng)度，再采用St0ber方法在前述的核外圍包覆SiO2的中間層，然后在SiO2中間層的外圍包覆Ln2_xSi05:Tbx熒光粉的外層，從而有效的提高了本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)品的穩(wěn)定性、內(nèi)量子效率和發(fā)光強(qiáng)度，最后高溫固相步驟可進(jìn)一步獲得發(fā)光強(qiáng)度好，質(zhì)量穩(wěn)定的硅酸鹽發(fā)光材料。與此同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例方法不引進(jìn)其他雜質(zhì)，從而使得該硅酸鹽發(fā)光材料色純度高，將制得的發(fā)光材料的前驅(qū)體通過(guò)熱處理和還原處理，即可獲得發(fā)光材料，制備工藝簡(jiǎn)單，具有廣闊的生產(chǎn)應(yīng)用前景。以下通過(guò)多個(gè)實(shí)施例來(lái)舉例說(shuō)明硅酸鹽發(fā)光材料的不同組成及其制備方法，以及其性能等方面。實(shí)施例1共沉淀包覆法制備Gd1.95Si05 Tb0. Q5OSiO2OAu 稱取7. 6mg硼氫化鈉溶解到IOmL乙醇中，得到IOmL濃度為0. 02mol/L的硼氫化鈉醇溶液備用。稱取16. 4mg氯金酸溶解到7. 5mL的乙醇中，待完全溶解后，在攪拌下加入 56mg檸檬酸鈉和24mg十六烷基三甲基溴化銨，在磁力攪拌下，往該混合溶液中加入上述配制的硼氫化鈉醇溶液2. 5mL,繼續(xù)反應(yīng)30min，即得Au含量為4X 10_3mOl/L的Au納米粒子溶膠。稱取Ig PVP溶于5mL去離子水中溶解，再向其中加入上述制備的Au金屬納米粒子溶膠5mL，攪拌24h，再邊攪拌邊依次加入30mL無(wú)水乙醇、5mL氨水，1. 5mL正硅酸四乙酯，反應(yīng)6h后，加入2mol/L的Gd (NO3) 33. 9mL和0. 05mol/L的Tb (NO3) 34mL溶液，攪拌均勻后，滴加15mL lmol/L的草酸溶液，生成白色沉淀，接著用氨水調(diào)節(jié)pH值至8 9，然后依次進(jìn)行攪拌3h、陳化、過(guò)濾，最后用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌3次，并烘干得到前驅(qū)體。將前驅(qū)體置于馬弗爐中1400°C熱處理4h，再于管式爐中在按體積比為95% N2+5% H2的弱還原氣氛下 1100°C燒結(jié)6h還原，冷卻至室溫，即可得到Gdu5SiO5:TbaQ5@Si02(gAu發(fā)光材料。實(shí)施例2共沉淀包覆法制備Y1.92Si05 Tb0.Q8@Si02@Ag 稱取硝酸銀3. 4mg和檸檬酸鈉35. 28mg，溶解于18. 4mL的去離子水中，攪拌 1. 5min，然后緩慢滴入用3. 8mg硼氫化鈉溶到IOmL乙醇中得到的0. 0lmol/L的硼氫化鈉醇溶液1. 6mL,繼續(xù)攪拌反應(yīng)2min 后得到1 X 10^mol/L的Ag納米粒子溶膠。稱取0. Ig PVP 溶于7mL去離子水中，待溶解后，向其中加入上述制備的Ag金屬納米粒子膠體3mL，攪拌 12h，再邊攪拌邊依次加入25mL無(wú)水乙醇、6mL氨水，1. OmL正硅酸四乙酯；待反應(yīng)6h后，力口 Λ lmol/L 的 Y (NO3) 37. 6mL 禾口 0. 05mol/L 的 Tb (NO3) 36· 4mL 溶液，攪拌均勻后，再滴加 Imol/ L的草酸溶液15mL，生成白色沉淀，接著用氨水調(diào)節(jié)pH值至8 9，然后依次進(jìn)行攪拌3h、 陳化、過(guò)濾，最后用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌3次，烘干得到前驅(qū)體。將前驅(qū)體置于馬弗爐中1600°C熱處理2h，再于管式爐中在按體積比為95% N2+5% H2的弱還原氣氛下1600°C燒結(jié)2h還原，冷卻至室溫，即可得到Y(jié)u2SiO5 = Tbatl8OSiO2IgAg發(fā)光材料。如圖1所示是本實(shí)施例制備的不包覆金屬納米粒子與包覆金屬納米粒子的硅酸鹽發(fā)光材料的陰極射線發(fā)光光譜對(duì)比圖，從圖中可以看出在544nm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)度較未包覆的樣品增強(qiáng)了 35%，本實(shí)施例的發(fā)光材料具有穩(wěn)定性好、色純度好、并且發(fā)光效率較高的特點(diǎn)。實(shí)施例3共沉淀包覆法制備Sc1.90Si05 Tb0.10iSi02iPt 稱取5. 2mg氯鉬酸溶解到17mL的乙醇中，待完全溶解后，邊在攪拌邊加入8mg檸檬酸鈉和1. 2mg十二烷基磺酸鈉，然后緩慢滴入用0. 4mg硼氫化鈉溶到IOmL乙醇中得到的 1 X 10_3mol/L的硼氫化鈉醇溶液0. 4mL,反應(yīng)5min后，再加入1 X 10_2mol/L的水合胼溶液 2.6mL，反應(yīng)40min后得到Pt含量為5X10_4mOl/L的Pt納米粒子溶膠。稱取0. 5g PVP溶于6mL去離子水中并溶解，然后加入上述制備的Pt金屬納米粒子溶膠2mL，攪拌18h，再邊攪拌邊依次加入20mL無(wú)水乙醇、4mL氨水，1. 2mL正硅酸四乙酯。待反應(yīng)6h后，加入2mol/ L的Sc (NO3) s3. 8mL和0. lmol/L的Tb (NO3) 34mL溶液，攪拌均勻后，再滴加lmol/L的草酸溶液15mL，生成白色沉淀，接著用氨水調(diào)節(jié)pH值至8 9，然后依次進(jìn)行攪拌3h、陳化、過(guò)濾， 最后用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌3次，烘干得到前驅(qū)體。將前驅(qū)體置于馬弗爐中900°C熱處理12h，再于管式爐中在碳粉和CO共同營(yíng)造的還原氣氛下1000°C燒結(jié)8h還原，冷卻至室溫，即可得到ScuSiO^TbuOSiC^Pt發(fā)光材料。實(shí)施例4共沉淀包覆法制備La1.80Si05 Tb0.20iSi02iPd 稱取0. 43g氯化鈀溶解到15mL的去離子水中，完全溶解后，邊在攪拌邊加入1. Ig 檸檬酸鈉和0. 4g十二烷基硫酸鈉，然后緩慢滴入0. lmol/L的抗壞血酸醇溶液5mL，反應(yīng) 20min后得到Pd含量為5 X 10_3mol/L的Pd納米粒子溶膠。稱取0. 3g PVP溶于5mL去離子水中，溶解，然后加入上述制備的Pd金屬納米粒子8mL，攪拌16h，再邊攪拌邊依次加入40mL 無(wú)水乙醇、8mL氨水，1. 8mL正硅酸四乙酯。待反應(yīng)6h后，加入lmol/L的La(NO3) 37. 2mL和 0. lmol/L的Tb (NO3) 38mL溶液，攪拌均勻后，再滴加lmol/L的15mL草酸溶液，生成白色沉淀，接著用氨水調(diào)節(jié)PH值至8 9，然后依次進(jìn)行攪拌3h、陳化、過(guò)濾，最后用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌3次，烘干得到前驅(qū)體。將前驅(qū)體置于馬弗爐中1600°C熱處理lh，再于管式爐中在H2還原氣氛下1600°C燒結(jié)Ih還原，冷卻至室溫，即可得到Lai.8QSi05: Tba2(1@Si02@Pd發(fā)光材料。實(shí)施例5共沉淀包覆法制備Y1.85Si05 Tb0.15iSi02iCu
稱取1.6mg硝酸銅溶解到16mL的乙醇中，完全溶解后，邊在攪拌邊加入12mg PVP, 然后緩慢滴入用0. 4mg硼氫化鈉溶到IOmL乙醇中得到的IX 10_3mol/L的硼氫化鈉醇溶液 4mL,繼續(xù)攪拌反應(yīng)lOmin，得到4X l(T4mol/L的Cu納米粒子膠體。稱取0. 05g PVP溶于5mL 去離子水中并溶解，然后加入上述制備的Cu金屬納米粒子膠體lmL，攪拌24h，再邊攪拌邊依次加入15mL無(wú)水乙醇、3mL氨水，1. OmL正硅酸四乙酯。待反應(yīng)6h后，加入lmol/L的YCl3 7. 4mL和0. lmol/L的TbCl36mL溶液，攪拌均勻后，再滴加lmol/L的草酸溶液15mL，生成白色沉淀，接著用氨水調(diào)節(jié)PH值至8 9，然后依次進(jìn)行攪拌3h、陳化、過(guò)濾，最后用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌3次，烘干得到前驅(qū)體。將前驅(qū)體置于馬弗爐中1400°C熱處理5h，再于管式爐中在按體積比為95% N2+5% H2的弱還原氣氛下1300°C燒結(jié)4h還原，冷卻至室溫，即可得到 YL85SiO5 = Tbai5OSiO2IgCu 發(fā)光材料。
實(shí)施例6共沉淀包覆法制備Lu1.50Si05 Tb0.50iSi02iAg 分別稱取AgNO3O. 0429g、檸檬酸鈉0. 0733g、PVP 0. 05g分別配制成 IOmLO. 025mol/L 的 AgNO3 水溶液、IOmL 0. 025mol/L 的檸檬酸鈉水溶液和 10mL5mg/mL 的 PVP 水溶液。取2mL AgNO3水溶液加入到30mL去離子水中，同時(shí)加入上述PVP水溶液4mL攪拌， 加熱至100°C，然后逐滴加入4mL檸檬酸鈉水溶液，反應(yīng)15min后，得到lX10_3mol/L的Ag 納米粒子溶膠。稱取0.05g PVP溶于4mL去離子水中，待溶解后，加入上述制備的金屬納米粒子溶膠6mL，攪拌24h，再邊攪拌邊依次加入35mL無(wú)水乙醇、8mL氨水、1. 5mL正硅酸四乙酯。待反應(yīng)6h后，加入lmol/L的Lu (NO3) 36mL和0. 4mol/L的TbCl35mL溶液，攪拌均勻后， 再滴加lmol/L的草酸溶液15mL，生成白色沉淀，接著用氨水調(diào)節(jié)pH值至8 9，然后依次進(jìn)行攪拌3h、陳化、過(guò)濾，最后用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌3次，烘干得到前驅(qū)體。將前驅(qū)體置于馬弗爐中1500°C熱處理4h，再于管式爐中在按體積比為95% N2+5% H2的弱還原氣氛下1400°C燒結(jié)6h還原，冷卻至室溫，即可得到Lu1.^1SiO5 = Tba5ciOSiO2IgAg發(fā)光材料。實(shí)施例7共沉淀包覆法制備Yl. 20Lu0.60Si05:Tb0.20iSi02iAg分別稱取AgNO3O. 0429g、檸檬酸鈉0. 0733g、PVP 0. 05g分別配制成 IOmLO. 025mol/L 的 AgNO3 水溶液、IOmL 0. 025mol/L 的檸檬酸鈉水溶液和 10mL5mg/mL PVP 的水溶液。取2mL AgNO3水溶液加入到30mL去離子水中，同時(shí)加入上述PVP水溶液4mL攪拌， 加熱至100°C，然后逐滴加入4mL檸檬酸鈉水溶液，反應(yīng)15min后，得到1 X lO^mol/L的Ag納米粒子溶。稱取0. 08g PVP溶于4mL去離子水中，待溶解后，加入上述制備的Ag金屬納米粒子溶膠6mL，攪拌24h，再邊攪拌邊依次加入20mL無(wú)水乙醇、5mL氨水、1. 5mL正硅酸四乙酯。 待反應(yīng) 6h 后，加入 lmol/L 的 Lu (NO3) 32. 4mL、lmol/L 的 YC134. 8mL 和 2mL 0. 4mol/L TbCl3 的溶液，攪拌均勻后，再滴加15mL lmol/L的草酸溶液，生成白色沉淀，接著用氨水調(diào)節(jié)pH 值至8 9，然后依次進(jìn)行攪拌3h、陳化、過(guò)濾，最后用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌3次，烘干得到前驅(qū)體。將前驅(qū)體置于馬弗爐中1500°C熱處理4h，再于管式爐中在按體積比為95% N2+5% H2的弱還原氣氛下1400°C燒結(jié)6h還原，冷卻至室溫，即可得到Y(jié)uciLua6ciSiO5 = Tba2ciIg SiO2OAg發(fā)光材料。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
1.一種硅酸鹽發(fā)光材料，其結(jié)構(gòu)式為L(zhǎng)n2_xSi05:TbxOSiO2觀，其中，Ln為稀土元素，@是包覆，即是以金屬納米粒子為核，球形SiO2為中間層殼，熒光粉Ln2_xSi05:Tbx為外層殼，M為 Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬元素中的一種，χ為0 < χ彡0. 5。
2.如權(quán)利要求1所述的硅酸鹽發(fā)光材料，其特征在于所述的Ln為Y、Gd、Sc、Lu或La 中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的硅酸鹽發(fā)光材料，其特征在于所述的χ為0.05 < χ < 0. 20。
4.一種硅酸鹽發(fā)光材料制備方法，其包括如下步驟將Ag、Au、Pt、Pd或Cu的金屬鹽溶液、助劑和還原劑混合并反應(yīng)從而制得金屬納米粒子膠體；將金屬納米粒子膠體加入到PVP的溶液中，對(duì)該金屬納米粒子進(jìn)行表面處理后，采用 StGber方法制備以金屬納米粒子為核、SiO2為殼的SiO2納米球；再按結(jié)構(gòu)式LrvxSiO5:Tbx@SiO#M中相應(yīng)元素化學(xué)計(jì)量比加入Ln鹽溶液和Tb鹽溶液， 其中，Ln為稀土元素，@是包覆，即是以金屬納米粒子為核，球形SiO2為中間層殼，熒光粉 Ln2_xSi05:Tbx為外層殼，M為Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬元素中的一種，χ為0 < χ彡0. 5 ；在上述溶液中加入草酸，然后洗滌沉淀并干燥得到前驅(qū)體；將前驅(qū)體進(jìn)行熱處理和還原處理后冷卻得所述的硅酸鹽發(fā)光材料成品。
5.如權(quán)利要求4所述的硅酸鹽發(fā)光材料制備方法，其特征在于所述的金屬鹽溶液用量滿足在結(jié)構(gòu)式為L(zhǎng)n2_xSi05:Tbx@Si02觀的成品中金屬元素M與熒光粉LrvxSiO5: Tbx的摩爾之比y為0 < y彡IX 10_2 ；所述的Ln鹽溶液和Tb鹽溶液用量滿足Ln與Tb元素摩爾之和與整個(gè)制備方法所使用反應(yīng)物中的Si元素摩爾比值小于或等于2。
6.如權(quán)利要求4所述的硅酸鹽發(fā)光材料制備方法，其特征在于所述的還原劑用量是還原劑與金屬鹽溶液中金屬離子的摩爾比為3. 6 18 1 ；所述的助劑用量滿足在所制得的金屬納米粒子膠體中的含量為1 X 10_4g/mL 5X 10_2g/mL。
7.如權(quán)利要求4所述的硅酸鹽發(fā)光材料制備方法，其特征在于所述金屬納米粒子膠體制備步驟中的金屬鹽為Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬氯鹽或/和硝酸鹽。所述的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；所述的還原劑為水合胼、抗壞血酸、檸檬酸鈉或硼氫化鈉中的至少一種。
8.如權(quán)利要求4所述的硅酸鹽發(fā)光材料制備方法，其特征在于所述的添加Ln鹽溶液和Tb鹽溶液步驟中的Ln和Tb的鹽溶液為硝酸鹽溶液或/和氯化物溶液。
9.如權(quán)利要求4所述的硅酸鹽發(fā)光材料制備方法，其特征在于所述的熱處理是將前驅(qū)體在900°C 1600°C下處理1 12h ；所述的還原處理是在前驅(qū)體周圍營(yíng)造一個(gè)還原環(huán)境，其環(huán)境溫度為1000°C 1600°C， 還原處理時(shí)間1 8h。
10.如權(quán)利要求9所述的硅酸鹽發(fā)光材料制備方法，其特征在于所述的還原環(huán)境為N2 與H2還原氣氛、碳粉還原氣氛、CO還原氣氛、純H2還原氣氛中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種硅酸鹽發(fā)光材料，其結(jié)構(gòu)式為L(zhǎng)n2-xSiO5:Tbx@SiO2@M，Ln為稀土元素，@是包覆，即是以金屬納米粒子為核，球形SiO2為中間層殼，熒光粉Ln2-xSiO5:Tbx為外層殼，M為Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬納米粒子中的一種，x的取值為0＜x≤0.5。本發(fā)明還提供上述發(fā)光材料制備方法，包括如下步驟金屬納米粒子膠體的制備，SiO2納米球的制備，前驅(qū)體的制備，最后將前驅(qū)體進(jìn)行熱處理和還原處理后冷卻得成品。本發(fā)明采用通過(guò)包覆金屬粒子形成核殼，提高了其內(nèi)量子效率、穩(wěn)定性和發(fā)光效率，增強(qiáng)了其發(fā)光強(qiáng)度，具有廣闊的生產(chǎn)應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C09K11/79GK102191054SQ20101012256
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者周明杰, 時(shí)朝璞, 王榮, 馬文波 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