掺杂的钇铝石榴石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，其公开了一种掺杂的钇铝石榴石发光材料及其制备方法；该材料的分子通式为Y3-xAl5O12:Lnx@My；其中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一种或两种以上，@为包覆，以M为内核，Y3-xAl5O12为外壳，Ln为Ce，Tb中的一种或两种,x的取值为0＜x≤0.5，y为M与Y3-xAl5O12的摩尔比。本发明专利技术提供的掺杂的钇铝石榴石发光材料，由于引入了M金属纳米粒子，使YAG发光材料在同样激发条件下的发光效率得到极大的提高，并且发射光的波长没有改变，YAG发光材料具有良好的发光性能，受激发后发射出光的色纯度和亮度均较高。

【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；该材料的分子通式为Y3-xAl5O12:Lnx@My；其中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一种或两种以上，@为包覆，以M为内核，Y3-xAl5O12为外壳，Ln为Ce，Tb中的一种或两种,x的取值为0＜x≤0.5，y为M与Y3-xAl5O12的摩尔比。本专利技术提供的掺杂的钇铝石榴石发光材料，由于引入了M金属纳米粒子，使YAG发光材料在同样激发条件下的发光效率得到极大的提高，并且发射光的波长没有改变，YAG发光材料具有良好的发光性能，受激发后发射出光的色纯度和亮度均较高。【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
场发射显示(FED)是一种很有发展潜力的平板显示技术。场发射显示器件的工作电压比阴极射线管(CRT)的工作电压低，通常小于5kV，而工作电流密度却相对较大，一般在10~100 μ A μπm2。因此，对用于场发射显示的发光粉的要求更高，如要具有更好的色品度、在低电压下的发光效率较高以及在高电流密度下无亮度饱和现象等。目前，对场发射显示发光粉的研究主要集中在两个方面:一是利用并改进已有的阴极射线管发光粉；二是寻找新的发光材料。已商用的阴极射线发光粉以硫化物为主，当将其用来制作场发射显示屏时，由于其中的硫会与阴极中微量钥、硅或锗等发生反应，从而减弱了其电子发射，进而影响整个器件的性能。在发光材料应用领域存在着潜在的应用价值。目前场发射器件所采用的荧光材料中有一类氧化物系列荧光粉，其中的钇铝石榴石(YAG)发光材料，掺杂稀土离子发光，具有稳定性能好的特点。然而，进一步提高该种材料的发光性能是研究人员一直努力的目标。
技术实现思路
基于上述问题， 本专利技术所要解决的问题在于提供一种掺杂的钇铝石榴石发光材料。本专利技术的技术方案如下:一种掺杂的钇铝石榴石发光材料，其分子通式为:Y3_xA15012:Lnx@My ;其中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一种或两种以上，i为包覆，以M为内核，Y3-xA15012为外壳，Ln为Ce，Tb中的一种或两种，x的取值为0<x≤0.5，y*M与Y3_XA15012的摩尔比，y的取值为O < y≤1X10_2。所述掺杂的钇铝石榴石发光材料，其中，X的取值为0.01≤X≤0.3，y的取值为1X10_5 ^ y ^ 5X10—3。所述掺杂的钇铝石榴石发光材料，其中，M为Au和Ag。本专利技术还提供一种掺杂的钇铝石榴石发光材料的制备方法，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~5X 10_2g/mL ；S2、将蔗糖或葡萄糖溶于无水乙醇中，再加入步骤SI制得的所述M纳米粒子胶体，得到混合溶液，再将所述混合溶液转入密封反应器中，并在120-200°C反应5-36h，制备得到包覆M纳米粒子的碳小球溶液，接着用去离子水和无水乙醇洗涤多次，离心分离，60-100°C干燥，得到包覆M纳米粒子的碳小球模板；S3、按照化学通式Y3-xA15012: LnxOMy中的各元素化学计量比，分别提供Y、Ln和Al对应的硝酸盐溶液，随后加入步骤S2制得的所述包覆M纳米粒子的碳小球模板，搅拌均匀，得到前驱体溶液；接着将前驱体缓慢的加入到碳酸氢铵沉淀剂中，调节PH值为8-10，搅拌反应2-6h后过滤，将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多次，抽滤，干燥沉淀物；并对所述沉淀物依次于600~l200℃下预热处理0.5~8h，以及1300~l700℃下煅烧处理l~8h，冷却、研磨，制得化学通式为Y3_XA15012: LnxOMy的掺杂的钇铝石榴石发光材料；上述步骤中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一种或两种以上，@为包覆，以M为内核，Y3-xAl5O12为外壳，Ln为Ce，Tb中的一种或两种，x的取值为O<x≤0.5，y为M与Y3-xAl5O12的摩尔比，y的取值为O < y ≤1X 10_2。所述掺杂的钇铝石榴石发光材料的制备方法，其中，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；所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠或硼氢化钠；所述掺杂的钇铝石榴石发光材料的制备方法，其中，步骤S2中，加入的金属纳米粒子与碳小球模板的摩尔比为IXlOif0.4:1。所述掺杂的钇铝石榴石发光材料的制备方法，其中，Y、Ln和Al对应的硝酸盐溶液的浓度为 0.05mol/L~2mol/L。所述掺杂的钇铝石榴石发光材料的制备方法，其中，所述预热处理是在空气氛围中进行的；所述煅烧处理是在还原氛围中进行的；所述还原氛围包括体积比为95:5的氮气和氢气混合气体、氢气或一氧化碳。所述掺杂的钇铝石榴石发光材料的制备方法，其中，X的取值为0.01 < X < 0.3，y的取值为1X 10_5≤y≤5 X 10_3。本专利技术提供的掺杂的钇铝石榴石发光材料，由于引入了 M金属纳米粒子，使YAG发光材料在同样激发条件下的发光效率得到极大的提高，并且发射光的波长没有改变。本专利技术的YAG发光材料具有良好的发光性能，受激发后发射出光的色纯度和亮度均较高，可以应用于场发射器件中；另外，本专利技术制备采用分散的碳小球为模板，得到的YAG为空心的核壳结构，能够有效的减少稀土金属的用量，降低了产品成本，大量节约珍贵的稀土资源。本专利技术的YAG发光材料的制备方法，工艺步骤少，相对简单；工艺条件不苛刻，容易达到，成本低；不引入其它杂质，得到的发光材料质量高，可广泛用于发光材料的制备。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术提供的掺杂的钇铝石榴石发光材料的制备工艺流程图；图2为实施例2制备的发光材料和对比发光材料在加速电压为3KV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2制备的发光材料:掺杂Ag金属纳米粒子的Y2.88Al5012:Tbai2@Ag2.5X1(l_4发光材料的发光光谱，曲线2是对比发光材料:未掺杂金属纳米粒子的Y2.88A15012:Tbai2发光材料的发光光谱。【具体实施方式】本专利技术提供的掺杂的钇铝石榴石发光材料，其分子通式为中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一种或两种以上，O为包覆，以M为内核，Y3^xAl5O12为外壳，Ln为Ce，Tb中的一种或两种，x的取值为O < x≤0.5。掺杂的钇铝石榴石发光材料中，优选，X的取值为0.01≤X≤0.3，y的取值为1X10_5 ≤ y≤ 5X10—3。掺杂的钇铝石榴石发光材料中，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:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺杂的钇铝石榴石发光材料，其特征在于，其分子通式为：Y3‑xAl5O12:Lnx@My；其中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一种或两种以上，@为包覆，以M为内核，Y3‑xAl5O12为外壳，Ln为Ce，Tb中的一种或两种,x的取值为0＜x≤0.5，y为M与Y3‑xAl5O12的摩尔比，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