偏硅酸钙红色发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于发光材料领域，其公开了一种偏硅酸钙红色发光材料，其分子通式为：Ca1-x-ySiO3:Pbx，Mny，Mz；其中，M为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中一种或两种以上，x的取值范围为0＜x≤0.05，y的取值范围为0＜y≤0.1，z为M与Si的摩尔比，z的取值范围为0＜z≤1×10-2。本发明专利技术提供的偏硅酸钙红色发光材料，通过掺杂金属纳米粒子来增强发光材料的发光强度，且该偏硅酸钙红色发光材料具有良好的稳定性和发光性能，可广泛用于照明和显示等领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于发光材料领域，其公开了一种偏硅酸钙红色发光材料，其分子通式为：Ca1-x-ySiO3:Pbx，Mny，Mz；其中，M为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中一种或两种以上，x的取值范围为0＜x≤0.05，y的取值范围为0＜y≤0.1，z为M与Si的摩尔比，z的取值范围为0＜z≤1×10-2。本专利技术提供的偏硅酸钙红色发光材料，通过掺杂金属纳米粒子来增强发光材料的发光强度，且该偏硅酸钙红色发光材料具有良好的稳定性和发光性能，可广泛用于照明和显示等领域。【专利说明】
本专利技术涉及发光材料领域，尤其涉及一种。
技术介绍
20世纪60年代，Ken Shoulder提出了基于场发射阴极阵列(FEAs)电子束微型装置的设想，于是利用FEAs设计和制造平板显示与光源器件的研究引起了人们的极大兴趣。这种新型的场发射器件的工作原理和传统的阴极射线管(CRT)类似，是通过电子束轰击红、绿、蓝三色荧光粉发光实现成像或照明用途，该种器件在亮。C、视角、响应时间、工作温度范围、能耗等方面均具有潜在的优势。制备优良性能场发射器件的关键因素之一是高性能荧光粉体的制备。目前场发射器件所采用的荧光材料主要是一些用于传统阴极射线管和投影电视显象管的硫化物系列、氧化物系列和硫氧化物系列荧光粉。对于硫化物和硫氧化物系列荧光粉来说，发光亮°C较高，且具有一定的导电性，但在大束流电子束的轰击下容易发生分解，放出单质硫“毒化”阴极针尖，并生成其他沉淀物覆盖在荧光粉表面，降低了荧光粉的发光效率，缩短了场发射器件的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于提供一种发光效率高、使用寿命长的偏硅酸钙红色发光材料。本专利技术的技术方案如下:一种偏硅酸钙红色发光材料，其分子通式为=Ca1TySiO3 = PlvMrvMz ;其中，M为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中一种或两种以上，X的取值范围为O < X≤0.05, y的取值范围为0<y<0.l，z为M与Si的摩尔比，z的取值范围为O < z≤I X 10_2。所述偏硅酸钙红色发光材料，优选:x的取值≤ 5X 10-3。所述偏硅酸钙红色发光材料，优选:Μ为Ag和Au，且Ag与Au的摩尔比为1:1。一种上述硅酸钙红色发光材料的制备方法，包括如下步骤:S1、将SiO2气凝胶溶解到6~15ml的M盐的乙醇溶液中，在50~75°C下搅拌0.5~3h，接着超声处理IOmin后再进行干燥处理，随后将干燥处理后的原料研磨均匀，研磨粉体在600~1200°C下煅烧0.5~4h，得到含M离子的SiO2气凝胶；S2、按照Ca1IySiO3:Pbx，Mny, Mz中的各元素化学计量比，称取Ca、Pb和Mn对应的化合物及步骤SI中制得的包含M离子的SiO2气凝胶，研磨混合均匀，将得到的研磨粉体升温至500°C~900°C煅烧2~10小时，再于900°C~1500°C的温度下还原处理0.5~6小时，随炉冷却降温至室温，将所得到的样品研磨为粉末，得到分子式为Cai_x_ySi03:Pbx，Mny,Mz的偏娃酸钙红色发光材料；上述步骤中，M为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中一种或两种以上，x的取值范围为O < X≤0.05，y的取值范围为O < y≤0.1，z为M与Si的摩尔比，z的取值范围为 O < z ≤ IXlO-2O所述偏硅酸钙红色发光材料的制备方法，步骤SI中，M盐的乙醇溶液中，含M的金属盐的浓度为5 X 10_6~I X 10_2mol/L。所述偏硅酸钙红色发光材料的制备方法，步骤SI中，干燥处理时的干燥温度为60 ~150。。。所述偏硅酸钙红色发光材料的制备方法，步骤S2中，所述Ca、Pb和Mn对应的化合物分别为Ca、Pb和Mn各自对应的氧化物、氯化物、硝酸盐、碳酸盐、醋酸盐或者草酸盐。所述偏硅酸钙红色发光材料的制备方法，步骤S2中，所述还原处理时，还原物质为碳粉、CO、氢气或者体积比为95: 5的氮气与氢气的混合气体。所述偏硅酸钙红色发光材料的制备方法，优选:x的取值范围为0.01 < X < 0.03，I的取值范围为0.02≤y≤0.07，z的取值范围为I X 10_5 ≤ y ≤5X 10_3。所述偏硅酸钙红色发光材料的制备方法，M为Ag和Au ；Ag与Au的摩尔比为1:1且Ag与Au的摩尔数之和为I。本专利技术提供的偏硅酸钙红色发光材料，通过掺杂金属纳米粒子来增强发光材料的发光强度，且该偏硅酸钙红色发光材料具有良好的稳定性和发光性能，可广泛用于照明和显示等领域。本专利技术偏硅酸钙红色发光材料的制备方法，采用二氧化硅(SiO2)气凝胶吸附金属离子，得到包含有金属离子的SiO2气凝胶，然后再以包含有金属离子的二氧化硅气凝胶为原料米用高温固相法，与Ca、Pb和Mn对应的化合物制备掺杂金属制备掺杂金属的娃酸钙发光材料，通过包覆金属来增强发光材料的发光强度。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术偏硅酸钙红色发光材料的制备工艺流程图；图2为实施例3制得的发光材料与对比例的发光材料分别在加速电压为1.5KV下的阴极射线激发下的发光光谱对比图；其中，曲线I是实施例3中掺杂金属Ag纳米粒子的94S1O3: Pb0 025? Mn0.035，Ag2 5X10-4 发光材料的发光光谱，曲线2是对比例中未掺杂金属Ag纳米粒子的Caa94SiO3 = Pbatl25, Mn0.035发光材料的发光光谱。【具体实施方式】本专利技术提供的偏硅酸盐红色发光材料，其分子通式为=CamSiO3 = Pbx, Mny, Mz ；其中，M为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中的一种或者两种以上；x的取值范围为O<X ≤ 0.05, y的取值范围为O < y≤0.1，z为M与Si的摩尔之比，z的取值范围为O<z ≤ 1X10-2。上述偏硅酸盐红色发光材料中，优选:x的取值范围为0.01 < X < 0.03，y的取值范围为0.02≤y≤0.07，z的取值范围为I X 1(T5 ≤y ≤ 5X 10-3。上述偏硅酸盐红色发光材料中，优选:Μ为Ag和Au，且Ag与Au的摩尔比为1:1。本专利技术提供的偏硅酸钙红色发光材料，通过掺杂金属纳米粒子来增强发光材料的发光强度，而且该偏硅酸钙红色发光材料具有良好的稳定性和发光性能，可广泛用于照明和显示等领域。上述偏硅酸盐红色发光材料的制备方法，如图1所示，包括如下步骤:S1、将称取好的二氧化硅(SiO2)气凝胶溶解到6~15ml的M盐的乙醇溶液，在50~75°C下搅拌0.5~3h，然后超声lOmin，再在干燥处理(优选温度为60_150°C )，将干燥处理后的原料研磨均匀，研磨粉体在600~1200°C下煅烧0.5~4h，即可制备得到含M离子的二氧化硅气凝胶；S2、按照Cai_x_ySi03:Pbx，Mny, Mz中的各元素化学计量比，称取Ca、Pb和Mn对应的化合物及步骤SI中制得的含M离子的SiO2气凝胶，置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀，然后将研磨粉体转移到刚玉坩埚中，然后将刚玉坩埚置于马弗炉中升温至500°C~800°C煅烧2~15小时，再于900°C~1500°C的温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏硅酸钙红色发光材料，其特征在于，其分子通式为：Ca1‑x‑ySiO3:Pbx，Mny，Mz；其中，M为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中一种或两种以上，x的取值范围为0＜x≤0.05，y的取值范围为0＜y≤0.1，z为M与Si的摩尔比，z的取值范围为0＜z≤1×10‑2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，王荣，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明技术有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44