一种掺杂金属纳米粒子的发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种掺杂金属纳米粒子的发光材料，包含分子式为Ln2EuzO3的基质和金属纳米粒子M，所述金属纳米粒子M掺杂于所述基质之中，其中，Ln为Gd、Y、La中的至少一种，z的取值范围为0＜z≤0.30。本发明专利技术掺杂金属纳米粒子的发光材料粒度分布均匀、结构稳定、发光强，其制备方法工艺简单、设备要求、低无污染、反应和材料形貌及粒度大小易于控制，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发光材料
，具体涉及。
技术介绍
场发射器件由于其具备较低的工作电压O00-5000V)，功耗小，亮度高等优良特性而备受关注。由于FED的原理和CRT类似，是通过电子束轰击显示屏上的荧光粉而发光的， 所以目前大部分FED用荧光粉是借鉴传统的CRT用荧光粉类型，并对其加以改进。但是FED 的工作条件和CRT又有很大的区别，CRT的工作电压高，为15-30kV，而FED的工作电压相对较低，为200V-5kV，所以为了获得其在亮度、视角、响应时间、工作温度范围、能耗等方面的潜在优势，对荧光粉的亮度、发光颜色、发光亮度饱和性、导电性、稳定性、寿命、发光效率和形貌特征等具有一系列要求。尤其是在1. 5kV电压下，将应用于CRT方面的荧光粉用于FED 方面，其发光效率低下，衰减严重，如何提高其在低压下的发光效率具有重大的意义。
技术实现思路
有鉴于此，提供一种粒度分布均勻、结构稳定、发光强的掺杂金属纳米粒子的发光材料。以及，提供一种制备工艺简单、设备要求低、无污染、反应易控制，适于工业化生产的掺杂金属纳米粒子的发光材料制备方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是一种掺杂金属纳米粒子的发光材料，该掺杂金属纳米粒子的发光材料包含分子式为LnEuzO3的基质和金属纳米粒子M,所述金属纳米粒子M掺杂于所述基质之中，其中，Ln为 Gd、Y、La中的至少一种，ζ的取值范围为0 < ζ彡0. 30。以及，提供一种掺杂金属纳米粒子的发光材料制备方法，包括如下步骤将与金属纳米粒子相应的金属化合物溶解，再依次与助剂、还原剂混合，制得金属纳米粒子溶胶；按分子式Ln2EuzO3中相应元素化学计量比，将Ln化合物、Eu化合物混合，并溶解于水或/和强酸中，再加入金属纳米粒子溶胶，采用液相合成法制备所述掺杂金属纳米粒子的发光材料前驱体，其中，ζ的取值范围为0 < ζ彡0. 30，Ln为Gd、Y、La中的至少一种；将前驱体先预烧，再煅烧，冷却后研磨，得到所述掺杂金属纳米粒子的发光材料。在上述掺杂金属纳米粒子的发光材料及其制备方法中，该掺杂金属纳米粒子的发光材料将金属纳米粒子均勻掺杂在该基质之中，使得该发光材料粒度分布均勻、结构稳定、 发光强；该掺杂金属纳米粒子的发光材料采用湿化学法制备而成，不仅降低了合成反应的温度，而且改善了该掺杂金属纳米粒子的发光材料的微观结构和宏观性质，获得的该发光材料粒度分布均勻，有效提高了材料的发光性能，与此同时，该掺杂金属纳米粒子的发光材料制备方法只需控温以及按合适比例添加各反应物即能得到产物，因此，该制备方法工艺简单、设备要求低、无污染、易于控制，适于工业化生产。 附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是实施例2制备的发光材料与对比例1制备的发光材料在加速电压为 0. 5kV下的阴极射线激发下的发射光谱对比图，其中，曲线1所示的是加入金属Ag纳米粒子的Gd1.34Li0.08Zn0. 50Eu0. 0803的发射光谱，曲线2所示的是未加入金属Ag纳米粒子的 Gd1.34Li0. Q8Zn0.50Ε%0803 ^RMMe ；图2是实施例2制备的发光材料与商用粉IO3 = Eu在加速电压为0.5kv下的阴极射线激发下的发射光谱对比图，其中，曲线3所示的是加入金属Ag纳米粒子的 Gd1.34Li0.08Zn0.50Eu0.08O3的发射光谱，曲线4所示的是商用粉AO3 = Eu的发射光谱；图3是实施例2、3、4制备的掺有不同金属Ag纳米粒子含量的发光材料与对比例1 制备的未掺有金属Ag纳米粒子的发光材料的发射光谱比较图，其中，曲线5所示的是对比例1未加入金属Ag纳米粒子的Gdu4Liaci8Zna5tlEuatl8O3的发射光谱，曲线6是实施例3加入 0. 25mlGdL 34Li0.08Zn0.50Eu0.0803 : 5 X IO^5Ag 溶液的发射光谱，曲线 7 是加入 5mlGdL 34Li0.08Zn0.5 。Eu。.。803: IX KT3Ag 溶液的发射光谱，曲线 8 是加入 ImlGd1.34Li0.08Zn0.50Eu0.0803:2X KT4Ag 溶液的发射光谱。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种掺杂金属纳米粒子的发光材料，该掺杂金属纳米粒子的发光材料包含分子式为LnEuzO3的基质和金属纳米粒子M,所述金属纳米粒子M掺杂于该基质之中，其中，Ln为Gd、Y、La中的至少一种，ζ的取值范围为0 < ζ彡0. 30。上述基质还可包含Li和/或Si元素，因此该掺杂金属纳米粒子的发光材料结构式可进一步表达为Ln2_x_yLixaiyEuz03:nM。其中，χ的取值范围为0彡χ彡0. 20，y的取值范围为0彡y彡1. 5，当x、y均为0时，即基质中不包含Li、&i元素，当x、y其中一个为0时， 即基质中还包含Li或Si元素，当χ、y均不为0时，即基质中还同时包含Li和Si元素；η 表示的金属纳米粒子M与基质的摩尔比值，η取值为0 <η彡1X10_3。M是Ag、Au、Pt、Pd、 Cu金属纳米粒子中的至少一种。上述掺杂金属纳米粒子的发光材料以Ln2_x_yLixZnyEuz03为基质，将金属纳米粒子均勻掺杂在该基质之中，使得该发光材料粒度分布均勻、结构稳定、发光强，原因之一是Si、 Li的助熔剂作用，其次是Li离子的引入占据Ln3+离子位置，产生氧空位，而氧空位起到敏化剂作用提高发光，以及Si离子进入间隙，降低Eu离子周围晶体场对称性，解除宇称对称选择，增加电子跃迁几率，提高发光；再者是金属离子掺入，由于表面等离子体效应，从而增加发光强度，因此，与Ln2O3 = Eu相比，本专利技术实施例掺杂金属纳米粒子的发光材料具有更高的发光强度。进一步的，本专利技术实施例提供上述掺杂金属纳米粒子的发光材料制备方法，包括如下步骤将与金属纳米粒子相应的金属化合物溶解，再依次与助剂、还原剂混合，制得金属纳米粒子溶胶；按分子式Ln2EuzO3中相应元素化学计量比，将Ln化合物、Eu化合物混合，并溶解于水或/和强酸中，再加入金属纳米粒子溶胶，采用液相合成法制备所述掺杂金属纳米粒子的发光材料前驱体，其中，ζ的取值范围为0 < ζ彡0. 30，Ln为Gd、Y、La中的至少一种；将前驱体先预烧，再煅烧，冷却后研磨，得到所述掺杂金属纳米粒子的发光材料。上述金属纳米粒子溶胶是采用还原法制备而成，其制备方法优选为1)称取与金属纳米粒子相应的金属化合物溶解到溶剂中，配制成2X10_4 IX 10-3mol/L浓度的溶液，所述的金属化合物优选为硝酸银、氯金酸、氯钼酸、氯化钯、硝酸铜中的至少一种；所述的溶剂优选但不仅仅限于水和/或乙醇，因为，溶剂的作用只是将与金属纳米粒子相应的金属化合物溶解，因此，只要能实现该目的的溶剂均可使用；2)在磁力搅拌的状态下，将一种或一种以上的助剂溶解到上述1)溶液中，助剂在金属纳米粒子溶胶中的含量优选为1.5X10_4 2. lX10_3g/mL，所述的助剂优选为聚乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种掺杂金属纳米粒子的发光材料，其特征在于：所述掺杂金属纳米粒子的发光材料包含分子式为Ｌｎ２ＥｕｚＯ３的基质和金属纳米粒子Ｍ，所述金属纳米粒子Ｍ掺杂于所述基质之中，其中，Ｌｎ为Ｇｄ、Ｙ、Ｌａ中的至少一种，ｚ的取值范围为０＜ｚ≤０．３０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，梁小芳，马文波，
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，
类型：发明
国别省市：94