硅酸钇钠绿光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，其公开了一种硅酸钇钠绿光发光材料及其制备方法，该材料的化学通式为：Na5Y1-xSi4O12:Tbx@My；其中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Ag、Au、Pt、Pd及Cu中的至少一种，@是包覆，以M为内核，Na5Y1-xSi4O12:Tbx为外壳，x的取值为0＜x≤0.6，y为M与Si的摩尔之比，y的取值为0＜y≤1×10-2。本发明专利技术提供的硅酸钇钠绿光发光材料，以SiO2@M为硅源，采用Na、Y和Tb对应的化合物制备的硅酸钇钠绿色发光材料包覆金属纳米粒子，通过包覆金属纳米粒子来提高绿色发光材料发光效率。

【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，该材料的化学通式为：Na5Y1-xSi4O12:Tbx@My；其中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Ag、Au、Pt、Pd及Cu中的至少一种，@是包覆，以M为内核，Na5Y1-xSi4O12:Tbx为外壳，x的取值为0＜x≤0.6，y为M与Si的摩尔之比，y的取值为0＜y≤1×10-2。本专利技术提供的硅酸钇钠绿光发光材料，以SiO2@M为硅源，采用Na、Y和Tb对应的化合物制备的硅酸钇钠绿色发光材料包覆金属纳米粒子，通过包覆金属纳米粒子来提高绿色发光材料发光效率。【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
近年来场发射器件由于其运行电压低，功耗小，不需偏转线圈，无X射线辐射，抗辐射和磁场干扰等优点而备受关注，场发射阴极和发光材料结合可以得到高亮度、高显色的场发射光源，可以应用与显示、各种指示、普通照明等领域。制备优良性能场发射器件的关键因素之一是高性能绿色发光材料体的制备。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绿色发光材料。其中，以前使用的Na5YSi4O12: Tb色纯度高，但是发光效率不高。
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较高的硅酸钇钠绿光发光材料。本专利技术的技术方案如下:一种硅酸钇钠绿光发光材料，其化学通式为=Na5YhSi4O12: TbxOMy ;其中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Ag、Au、Pt、Pd及Cu中的至少一种，@是包覆，以M为内核，Na5YhSi4O12 = Tbx为 外壳，X的取值为O < X≤0.6，y为M与Si的摩尔之比，y的取值为O<y ^ IXlO-2O所述硅酸钇钠绿光发光材料，其中，X的取值为0.01≤X≤0.3 ;y的取值为1X10_5 ^ y ^ 5X10—3。所述硅酸钇钠绿光发光材料，其中，M为Au和Ag。本专利技术还提供硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，包括如下步骤:S1、将含M的盐溶液、助剂和还原剂混合反应后制得M纳米粒子胶体；其中，还原剂的添加量与含M的盐溶液中M离子的摩尔比为0.5:1~10:1 ;所述助剂的添加量在最终得到的M纳米粒子胶体中的含量为I X 10_4g/mL~5 X 10_2g/mL ；S2、将步骤SI制得M纳米粒子胶体加入到表面处理剂中进行表面处理，随后再依次加入乙醇、去离子水和氨水，搅拌，再接着加入正硅酸乙酯，反应后，分离干燥，得到包覆M纳米粒子的SiO2粉末；其中，无水乙醇:去离子水:氨水:正硅酸乙酯的体积比为15~20:5~25:3~10:1~2.5。S3、根据化学通式Na5YhSi4O12 = TbxOMy中各元素化学计量比，称取Na的源化合物、Y的源化合物、Tb的源化合物以及步骤S2制得的包覆M纳米粒子的SiO2粉末，研磨混合均匀，得到混合粉体；将所述混合粉条置于还原气氛中、90(Tl25(rC下还原处理llh，冷却至室温，得到化学通式为Na5YhSi4O12 = TbxOMy的硅酸钇钠绿光发光材料；上述步骤中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Ag、Au、Pt、Pd及Cu中的至少一种，@是包覆，以M为内核，Na5YhSi4O12: Tbx为外壳，X的取值为0<x<0.6，y为M与Si的摩尔之比，y的取值为0<y≤1X10_2。所述硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，步骤SI中，含M的盐溶液的浓度为1 X 10 4mol/L ~1 X 10 2mol/L。所述硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，步骤SI中，所述助剂为聚乙烯砒咯烷酮、柠檬酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠。所述硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，步骤SI中，所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠或硼氢化钠。所述硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，步骤SI中，所述混合反应的时间为IOmin ~45min。所述硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，步骤S2中，所述表面处理剂为浓度为0.005g/mL~0.lg/mL的聚乙烯吡咯烷酮溶液。所述硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，步骤S3中，Na的源化合物、Y的源化合物和Tb的源化合物分别为Na、Y和Tb各自对应的氧化物、碳酸盐、醋酸盐或者草酸盐。本专利技术提供的硅酸钇钠绿光发光材料，以SiO2OM为硅源，采用Na、Y和Tb对应的化合物制备的硅酸钇钠绿色发光材料包覆金属纳米粒子，通过包覆金属纳米粒子来提高硅酸钇钠绿色发光材料发光效率；另外，通过掺杂金属纳米粒子增强了硅酸钇钠发光材料的稳定性。本专利技术的硅酸钇钠绿光发光材料制备方法，工艺简单、设备要求低、无污染、易于控制，适于工业化生产。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术硅酸钇钠绿光发光材料的制备工艺流程图；图2为实施例3制备的硅酸钇钠绿光发光材料与对比发光材料在加速电压为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制备的硅酸钇钠绿光发光材料:包覆金属纳米粒子Ag的Na5Ya9Si4O12: Tba PAg2.5X1(I_4发光材料的发光光谱，曲线2是对比发光材料:未包覆金属纳米粒子的Na5Ya9Si4O12 = Tbai发光材料的发光光谱。【具体实施方式】本专利技术提供的硅酸钇钠绿光发光材料，其分子通式为=Na5YhSi4O12 = TbxOMy ;其中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Ag、Au、Pt、Pd及Cu中的至少一种，O是包覆，以M为内核，Na5YhSi4O12 = Tbx为外壳，X的取值为O < X≤0.6，y为M与Si的摩尔之比，y的取值为O<y ≤1XlO-2O硅酸钇钠绿光发光材料中，X的取值优选为0.01≤ X ≤0.30 ；y的取值优选为1X10_5 ≤ y ≤ 5X10—3。硅酸钇钠绿光发光材料中，M可以为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中的一种，也可以为其中的两种或几种，可以是摩尔比为1:1的Ag和Au、也可以是摩尔比为2:3的Ag和Au，还可以是摩尔比为3:7的Pd和Pt，还可以是摩尔比为1:4:5的Ag、Au和Pt等；优选，M为摩尔比为1:1的Ag与Au。本专利技术提供的硅酸钇钠绿光发光材料，以SiO2OM为硅源，采用Na、Y和Tb对应的化合物制备的硅酸钇钠绿色发光材料包覆金属纳米粒子，通过包覆金属纳米粒子来提高硅酸钇钠绿色发光材料发光效率；另外，通过掺杂金属纳米粒子增强了硅酸钇钠发光材料的稳定性。相较于现有技术，本专利技术制备的掺杂金属纳米粒子的硅酸钇钠发光材料具有稳定性好，发光性能更好的优点，广泛用于照明和显示等领域。上述硅硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，如图1所示，包括如下步骤:S1:将含M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应后制得M纳米粒子胶体；其中，还原剂的添加量与含M的盐溶液中M离子的摩尔比为3.6:1~18:1 ;所述助剂的添加量在最终得到的M纳米粒子胶体中的含量为1× 10-4g/mL~5×10-2g/mL ；S2、将步骤S1制得M纳米粒子胶体加入到表面处理剂中进行表面处理，随后再依次加入无水乙醇、去离子水和氨水，搅拌均匀，接着在搅拌下加入正硅酸乙酯，反应后，分离干燥得到包覆有M纳米粒子的SiO2粉末；其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅酸钇钠绿光发光材料，其特征在于，其化学通式为：Na5Y1‑xSi4O12:Tbx@My；其中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Ag、Au、Pt、Pd及Cu中的至少一种，@是包覆，以M为内核，Na5Y1‑xSi4O12:Tbx为外壳，x的取值为0＜x≤0.6，y为M与Si的摩尔之比，y的取值为0＜y≤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