CN101775278B - 胶体包覆荧光粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种胶体包覆荧光粉及其制备方法,制备方法为:制备含有金属离子Ag、Au、Pt或Pd的Zn1-xAlxO胶体,0<x≤0.05,然后将制得的胶体与荧光粉按一定比例混合,高温处理,得到胶体包覆荧光粉。本发明的胶体包覆荧光粉的制备方法工艺简单、成本低廉,得到的胶体包覆荧光粉不仅提高了硫化物荧光粉的稳定性,而且可以增强氧化物荧光粉的发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及发光材料技术领域,尤其涉及一种胶体包覆荧光粉及其制备方法。
背景技术
场发射显示器(FED)是阴极射线管(CRT)和平板显示的有机结合,它集CRT和平板显示的优点于一身,是一种性能优良、极具竞争力的新一代显示器。FED主要由平面场发射阵列(FEA)阴极和阳极荧光屏及驱动电路组成,它利用FEA上的大量的微阴极发射的电子束直接轰击荧光材料成像,与传统的CRT相比,FED不需要偏转线圈、工作电压低,可以制成很薄的FED平板显示器。与其它的平板显示器相比,FED平板显示器在亮度、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。
制备性能优良的FED的关键因素之一是制备高性能的荧光材料。目前采用的FED荧光材料多为硫化锌和稀土离子激活的氧化物、硫氧化物荧光粉。其中,硫化物荧光粉发光亮度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,降低发光效率;氧化物荧光粉稳定性好,但在低压电子束轰击下发光效率不高,而且材料为绝缘体,性能有待改进和提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中硫化物荧光粉易分解、氧化物荧光粉为绝缘体且发光效率低的缺陷,提供一种胶体覆荧光粉的制备方法,该方法可以制备得到克服上述缺陷的胶体包覆荧光粉。
本发明进一步要解决的技术问题在于,还提供一种胶体包覆荧光粉,不仅提高了硫化物荧光粉的稳定性,而且改善了氧化物荧光粉的导电性,提高了其发光效率。
为了达成上述目的,依据本发明的第一方面,提供一种胶体包覆荧光粉的制备方法,包括以下步骤:
步骤S1:制备胶体
以铝盐、锌盐、稳定剂、金属离子M的可溶性盐为原料溶于溶剂,制备Zn1-xAlxO胶体的前驱体溶液,其中,Zn1-xAlxO胶体浓度为0.05~0.70mol/L,稳定剂浓度为0.05~0.70mol/L ,金属离子M浓度为1.2*10-5~8*10-3mol/L,前驱体溶液陈化得到含有金属离子M的Zn1-xAlxO胶体,其中,0<x≤0.05,所述金属离子M为Ag、Au、Pt或Pd;
步骤S2:制备胶体包覆荧光粉
按每克荧光粉混合0.175~3mL胶体的比例,将胶体与荧光粉混合,搅拌后干燥,然后于400~1000℃处理0.5~6h,得到胶体包覆荧光粉。
在本发明所述的胶体包覆荧光粉的制备方法中,所述步骤S1包括:
步骤S1.1:以醋酸锌、硝酸锌、氯化锌或硫酸锌为锌盐原料,以硝酸铝、氯化铝或硫酸铝为铝盐原料,以单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺为稳定剂,以硝酸银、氯金酸、氯铂酸或氯化钯为金属离子M的可溶性盐,以乙二醇甲醚或乙醇水溶液为溶剂,将上述原料溶于溶剂,搅拌得到胶体的前驱体溶液,所述乙醇水溶液是指乙醇与水按体积比3~7∶1混合形成的乙醇水溶液;
步骤S1.2:将胶体前驱体溶液于40~70℃陈化56~90h,得到含有金属离子M的Zn1-xAlxO胶体。
在本发明所述的胶体包覆荧光粉的制备方法中,优选地,所述步骤S1.1为:以醋酸锌、硝酸锌、氯化锌或硫酸锌为锌盐原料,以硝酸铝、氯化铝或硫酸铝为铝盐原料,以单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺为稳定剂,以硝酸银、氯金酸、氯铂酸或氯化钯为金属离子M的可溶性盐,以乙二醇甲醚或乙醇水溶液为溶剂,将上述原料溶于溶剂,于40~70℃搅拌4~8h得到胶体的前驱体溶液。
在本发明所述的胶体包覆荧光粉的制备方法中,所述步骤S2包括:
步骤S2.1:按每克荧光粉混合0.175~3mL胶体的比例,将胶体与荧光粉混合,于15~70℃磁力搅拌2~10h后,再于50~80℃干燥5~30h,得到包覆有胶体的荧光粉;
步骤S2.2:将包覆有胶体的荧光粉于400~1000℃处理0.5~6h,得到胶体包覆荧光粉。
在本发明所述的胶体包覆荧光粉的制备方法中,所述步骤S2.2为:将包覆有胶体的荧光粉在还原气氛中于400~1000℃处理0.5~6h,得到胶体包覆荧光粉。
在本发明所述的胶体包覆荧光粉的制备方法中,所述步骤S2.2的还原气氛是指由体积比为95∶5的氮气和氢气混合体或硫化氢气体形成的气氛或碳粉存在的气氛。
在本发明所述的胶体包覆荧光粉的制备方法中,所述荧光粉选择为蓝色发光荧光粉:ZnS:Ag:Cl、SrGa2S4:Ce、Y2SiO4:Ce、LaGaO3:Tm、BaMgAl10O17:Eu、Zn2SiO4:Ti、YNbO4:Bi;绿色发光荧光粉SrGa2S4:Eu、ZnS:Cu:Au:Al、ZnGaO4:Mn、Y2SiO4:Tb、Zn2SiO4:Mn、Zn3Ta2O8:Mn;或者红色发光荧光粉Y2O2S:Eu、Y2O3:Eu、CaTiO3:Pr。
在本发明所述的胶体包覆荧光粉的制备方法中,优选地,所述荧光粉还经过预处理步骤,所述预处理步骤为:将荧光粉用无水乙醇洗涤,干燥。
在本发明所述的胶体包覆荧光粉的制备方法中,优选地,所述预处理步骤为:按每克荧光粉使用0.6~5mL无水乙醇的比例,将荧光粉与无水乙醇混合,搅拌1~20h,过滤后于50~200℃干燥3~15h。
为了达成上述目的,依据本发明的第二方面,提供一种胶体包覆荧光粉,采用上述的胶体包覆荧光粉的制备方法制备得到。
本发明的胶体包覆荧光粉制备方法工艺简单、条件易达到,所用荧光粉原料为市售商品,降低了成本,得到的胶体包覆荧光粉质量高,具有良好的稳定性和优异的发光性能。
本发明的胶体包覆荧光粉,采用含有Au、Pt、Ag或Pd金属离子的Zn1-xAlxO胶体包覆在荧光粉外面,形成胶体包覆荧光粉,不仅使硫化物荧光粉在大束流电子束的轰击下不容易发生分解,提高了其稳定性,而且,通过引入Au、Pt、Ag或Pd金属离子,解决了氧化物荧光粉绝缘的问题,并极大地提高了发光效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明实施例1的胶体包覆荧光粉和Y2O3:Eu荧光粉在阴极射线激发下的发射光谱对比图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、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发明进行进一步的详细说明。
以下实施例中所用化学品原料均为市售常见商品,纯度为分析纯。所用荧光粉也均可从市面购得。
实施例1
称取0.0412g HAuCl4·4H2O溶于100mL乙醇中,配成0.001mol/L的HAuCl4溶液。称取2.1292g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.1125g Al(NO3)3·9H2O和0.6mL C2H7NO置于容器中,加入2mL 0.001mol/L的HAuCl4溶液,而后加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的前驱体溶液,将得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化70h,形成均匀的胶体。
取4.0g Y2O3:Eu荧光粉,加入5mL无水乙醇,在室温下搅拌1h,过滤置于40℃烘箱中干燥15h。在Y2O3:Eu荧光粉中加入所制备的胶体5mL,在15℃水浴中磁力搅拌5h后置于100℃烘箱中干燥7h,然后在800℃马弗炉中保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
图1是本发明实施例1的胶体包覆荧光粉和Y2O3:Eu荧光粉在阴极射线激发下的发射光谱对比图。如图1所示,A是Y2O3:Eu荧光粉在阴极射线激发下的发射光谱,B是本实施例的胶体包覆荧光粉在阴极射线激发下的发射光谱,B发射光谱的积分面积是A的1.35倍,与Y2O3:Eu荧光粉相比,本实施例的胶体包覆荧光粉发光效率显著提高,具有更好的发光强度。
实施例2
称取0.0052g H2PtCl6·6H2O溶于100mL乙醇中,配成0.0001mol/L的H2PtCl6溶液。称取2.4810g ZnCl2·2H2O,0.1448gAlCl3·6H2O和1.5mL C4H11NO2置于容器中,加入15mL 0.0001mol/L的H2PtCl6溶液,而后加入体积比为3∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于70℃水浴条件下搅拌8h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化70h,形成均匀的胶体。
取1.0g Y2O3:Eu荧光粉,加入3mL无水乙醇,在室温下搅拌5h,过滤置于60℃烘箱中干燥15h。在Y2O3:Eu荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在40℃水浴中磁力搅拌2h后置于90℃烘箱中干燥5h,然后在1000℃马弗炉中保温0.5h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例3
称取4.4328g PdCl2溶于250mL去离子水中,配成0.1mol/L的PdCl2溶液。称取0.5460g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.0047g Al(NO3)3·9H2O和0.4mL C6H15O3N置于容器中,加入1mL 0.1mol/L的H2PtCl6溶液,而后加入体积比为4∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于40℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于40℃烘箱中陈化90h,形成均匀的胶体。
取12.0g Y2O3:Eu荧光粉,加入20mL无水乙醇,在室温下搅拌20h,过滤置于90℃烘箱中干燥1h。在Y2O3:Eu荧光粉中加入所制备的胶体15mL,在70℃水浴中磁力搅拌20h后置于40℃烘箱中干燥30h,然后在400℃马弗炉中碳还原下保温6h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例4
称取0.4247g AgNO3溶于250mL乙醇中,配成0.01mol/L的AgNO3溶液。称取1.0865g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.0188g Al(NO3)3·9H2O和0.4mL C2H7NO置于容器中,加入2mL 0.01mol/L的AgNO3溶液,而后加入体积比为5∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于50℃水浴条件下搅拌6h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化80h,形成均匀的胶体。
取10.0g Y2O3:Eu荧光粉,加入14mL无水乙醇,在室温下搅拌7h,过滤置于50℃烘箱中干燥25h。在Y2O3:Eu荧光粉中加入所制备的胶体13mL,在50℃水浴中磁力搅拌16h后置于60℃烘箱中干燥18h,然后在700℃马弗炉中碳还原保温3h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例5
称取0.0041g HAuCl4·4H2O溶于100mL乙醇中,配成0.0001mol/L的HAuCl4溶液。称取2.9452g Zn(NO3)2·6H2O,0.0241g AlCl3·6H2O和0.6mLC2H7NO置于容器中,加入6mL 0.0001mol/L的HAuCl4溶液,而后加入溶剂乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌7h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于70℃烘箱中陈化56h,形成均匀的胶体。
取4.0g Y2O3:Eu荧光粉,加入5mL无水乙醇,在室温下搅拌1h,过滤置于40℃烘箱中干燥15h。在Y2O3:Eu荧光粉中加入所制备的胶体0.7mL,在25℃水浴中磁力搅拌5h后置于100℃烘箱中干燥9h,然后在800℃马弗炉中碳还原下保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例6
称取0.0412g HAuCl4·4H2O溶于100mL乙醇中,配成0.001mol/L的HAuCl4溶液。称取3.1937g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.1688g Al(NO3)3·9H2O和0.9mL C2H7NO置于容器中,加入2mL 0.001mol/L的HAuCl4溶液,而后加入溶剂乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌8h后,得到澄清的前驱体溶液,将前驱体溶液于60℃烘箱中陈化65h,形成均匀的胶体。
取1.0g Y2O3:Eu荧光粉,加入3mL无水乙醇,在室温下搅拌5h,过滤置于60℃烘箱中干燥15h。在Y2O3:Eu荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在40℃水浴中磁力搅拌2h后置于90℃烘箱中干燥12h,然后在900℃马弗炉中保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例7
称取0.0052g H2PtCl6·6H2O溶于100mL乙醇中,配成0.0001mol/L的H2PtCl6溶液。称取4.2583g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.2251g Al(NO3)3·9H2O和2mLC4H11NO2置于容器中,加入15mL 0.0001mol/L的H2PtCl6溶液,而后加入溶剂乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化78h,形成均匀的胶体。
取12.0g Y2O3:Eu荧光粉,加入20mL无水乙醇,在室温下搅拌20h,过滤置于90℃烘箱中干燥1h。在Y2O3:Eu荧光粉中加入所制备的胶体15mL,在70℃水浴中磁力搅拌20h后置于40℃烘箱中干燥30h,然后在400℃马弗炉中保温6h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例8
称取4.4328g PdCl2溶于250mL去离子水中,配成0.1mol/L的PdCl2溶液。称取7.2984g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.6565g Al(NO3)3·9H2O和6mL C2H7NO置于容器中,加入1mL 0.1mol/L的H2PtCl6溶液,而后加入体积比为6∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于70℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的0.70mol/L的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化85h,形成均匀的胶体。
取10.0g Y2O3:Eu荧光粉,加入14mL无水乙醇,在室温下搅拌7h,过滤置于50℃烘箱中干燥25h。在Y2O3:Eu荧光粉中加入所制备的胶体13mL,在50℃水浴中磁力搅拌16h后置于60℃烘箱中干燥18h,然后在700℃马弗炉中碳还原下保温3h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例9
称取0.4247g AgNO3溶于250mL乙醇中,配成0.01mol/L的AgNO3溶液。称取6.9733g ZnSO4·7H2O,0.1283g Al2(SO4)3和1.5mL C2H7NO置于容器中,加入2mL 0.01mol/L的AgNO3溶液,而后加入体积比为7∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于60℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化90h,形成均匀的胶体。
取4.0g Y2O3:Eu荧光粉,加入5mL无水乙醇,在室温下搅拌1h,过滤置于40℃烘箱中干燥15h。在Y2O3:Eu荧光粉中加入所制备的胶体2mL,在15℃水浴中磁力搅拌5h后置于100℃烘箱中干燥7h,然后在800℃马弗炉中碳还原保温3h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例10
称取0.0041g HAuCl4·4H2O溶于100mL乙醇中,配成0.0001mol/L的HAuCl4溶液。称取9.6620g ZnSO4·7H2O,0.2395g Al2(SO4)3和4.7mL C6H15O3N置于容器中,加入6mL 0.0001mol/L的HAuCl4溶液,而后加入溶剂乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化60h,形成均匀的胶体。
取3.0g Y2O3:Eu荧光粉,加入3mL无水乙醇,在室温下搅拌5h,过滤置于60℃烘箱中干燥15h。在Y2O3:Eu荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在40℃水浴中磁力搅拌2h后置于90℃烘箱中干燥5h,然后在1000℃马弗炉中碳还原下保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例11
称取0.0412g HAuCl4·4H2O溶于100mL乙醇中,配成0.001mol/L的HAuCl4溶液。称取2.1292g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.1125g Al(NO3)3·9H2O和0.6mL C2H7NO置于容器中,加入3mL 0.001mol/L的HAuCl4溶液,而后加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化70h,形成均匀的胶体。
取4.0g ZnS:Ag:Cl荧光粉,加入6mL无水乙醇,在室温下搅拌1h,过滤置于40℃烘箱中干燥15h。在ZnS:Ag:Cl荧光粉中加入所制备的胶体5mL,在15℃水浴中磁力搅拌5h后置于100℃烘箱中干燥7h,然后在800℃马弗炉中H2S气氛中保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例12
称取0.0052g H2PtCl6·6H2O溶于100mL乙醇中,配成0.0001mol/L的H2PtCl6溶液。称取2.4810g ZnCl2·2H2O,0.1448g AlCl3·6H2O和1.5mL C4H11NO2置于容器中,加入12mL 0.0001mol/L的H2PtCl6溶液,而后加入体积比为3∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于70℃水浴条件下搅拌8h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化70h,形成均匀的胶体。
取4.0g SrGa2S4:Ce荧光粉,加入10mL无水乙醇,在室温下搅拌5h,过滤置于60℃烘箱中干燥11h。在SrGa2S4:Ce荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在40℃水浴中磁力搅拌2h后置于90℃烘箱中干燥9h,然后在1000℃马弗炉中碳粉还原下保温0.5h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例13
称取4.4328g PdCl2溶于250mL去离子水中,配成0.1mol/L的PdCl2溶液。称取0.5460g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.0047g Al(NO3)3·9H2O和0.4mL C6H15O3N置于容器中,加入4mL 0.1mol/L的H2PtCl6溶液,而后加入体积比为4∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于40℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化90h,形成均匀的胶体。
取12.0g Y2SiO4:Ce荧光粉,加入20mL无水乙醇,在室温下搅拌20h,过滤置于90℃烘箱中干燥3h。在Y2SiO4:Ce荧光粉中加入所制备的胶体15mL,在70℃水浴中磁力搅拌20h后置于40℃烘箱中干燥30h,然后在450℃马弗炉中碳粉还原下保温6h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例14
称取0.4247g AgNO3溶于250mL乙醇中,配成0.01mol/L的AgNO3溶液。称取1.0865g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.0188g Al(NO3)3·9H2O和0.4mL C2H7NO置于容器中,加入3mL 0.01mol/L的AgNO3溶液,而后加入体积比为5∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于50℃水浴条件下搅拌6h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于50℃烘箱中陈化80h,形成均匀的胶体。
取12.0g LaGaO3:Tm荧光粉,加入20mL无水乙醇,在室温下搅拌20h,过滤置于90℃烘箱中干燥1h。在LaGaO3:Tm荧光粉中加入所制备的胶体15mL,在70℃水浴中磁力搅拌20h后置于40℃烘箱中干燥30h,然后在400℃马弗炉中碳粉还原保温6h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例15
称取0.0041g HAuCl4·4H2O溶于100mL乙醇中,配成0.0001mol/L的HAuCl4溶液。称取2.9452g Zn(NO3)2·6H2O,0.0241g AlCl3·6H2O和0.6mLC2H7NO置于容器中,加入8mL 0.0001mol/L的HAuCl4溶液,而后加入溶剂乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌7h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化56h,形成均匀的胶体。
取4.0g BaMgAl10O17:Eu荧光粉,加入5mL无水乙醇,在室温下搅拌1h,过滤置于40℃烘箱中干燥15h。在BaMgAl10O17:Eu荧光粉中加入所制备的胶体4mL,在25℃水浴中磁力搅拌5h后置于85℃烘箱中干燥9h,然后在1000℃马弗炉中H2/N2还原下保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例16
称取0.0412g HAuCl4·4H2O溶于100mL乙醇中,配成0.001mol/L的HAuCl4溶液。称取3.1937g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.1688g Al(NO3)3·9H2O和0.9mL C2H7NO置于容器中,加入9mL 0.001mol/L的HAuCl4溶液,而后加入溶剂乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌8h后,得到澄清的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化65h,形成均匀的胶体。
取5.0g Zn2SiO4:Ti荧光粉,加入3mL无水乙醇,在室温下搅拌5h,过滤置于60℃烘箱中干燥15h。在Zn2SiO4:Ti荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在40℃水浴中磁力搅拌2h后置于90℃烘箱中干燥6h,然后在900℃马弗炉中保温1h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例17
称取0.0052g H2PtCl6·6H2O溶于100mL乙醇中,配成0.0001mol/L的H2PtCl6溶液。称取4.2583g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.2251g Al(NO3)3·9H2O和2mLC4H11NO2置于容器中,加入15mL 0.0001mol/L的H2PtCl6溶液,而后加入溶剂乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化78h,形成均匀的胶体。
取12.0g YNbO4:Bi荧光粉,加入20mL无水乙醇,在室温下搅拌20h,过滤置于90℃烘箱中干燥1h。在YNbO4:Bi荧光粉中加入所制备的胶体15mL,在70℃水浴中磁力搅拌20h后置于40℃烘箱中干燥30h,然后在400℃马弗炉中保温6h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例18
称取4.4328g PdCl2溶于250mL去离子水中,配成0.1mol/L的PdCl2溶液。称取7.2984g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.6565g Al(NO3)3·9H2O和6mL C2H7NO置于容器中,加入1mL 0.01mol/L的AgNO3溶液,而后加入体积比为6∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于70℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化85h,形成均匀的胶体。
取10.0g SrGa2S4:Eu荧光粉,加入14mL无水乙醇,在室温下搅拌7h,过滤置于50℃烘箱中干燥25h。在SrGa2S4:Eu荧光粉中加入所制备的胶体13mL,在50℃水浴中磁力搅拌16h后置于60℃烘箱中干燥18h,然后在700℃马弗炉H2S气氛中保温3h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例19
称取0.0041g HAuCl4·4H2O溶于100mL乙醇中,配成0.0001mol/L的HAuCl4溶液。称取6.9733g ZnSO4·7H2O,0.1283g Al2(SO4)3和1.5mL C2H7NO置于容器中,加入12mL 0.0001mol/L的HAuCl4溶液,而后加入体积比为7∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于60℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化90h,形成均匀的胶体。
取4.0g ZnS:Cu:Au:Al荧光粉,加入5mL无水乙醇,在室温下搅拌1h,过滤置于40℃烘箱中干燥15h。在ZnS:Cu:Au:Al荧光粉中加入所制备的胶体5mL,在15℃水浴中磁力搅拌5h后置于100℃烘箱中干燥7h,然后在800℃马弗炉H2S气氛中保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例20
称取0.4247g AgNO3溶于250mL乙醇中,配成0.01mol/L的AgNO3溶液。称取9.6620g ZnSO4·7H2O,0.2395g Al2(SO4)3和4.7mL C6H15O3N置于容器中,加入2mL 0.01mol/L的AgNO3溶液,而后加入溶剂乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化60h,形成均匀的胶体。
取1.0g ZnGaO4:Mn荧光粉,加入3mL无水乙醇,在室温下搅拌5h,过滤置于60℃烘箱中干燥15h。在ZnGaO4:Mn荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在40℃水浴中磁力搅拌2h后置于90℃烘箱中干燥5h,然后在750℃马弗炉中碳粉还原下保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例21
称取0.0412g HAuCl4·4H2O溶于100mL乙醇中,配成0.001mol/L的HAuCl4溶液。称取2.1292g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.1125g Al(NO3)3·9H2O和0.6mL C2H7NO置于容器中,加入2mL 0.001mol/L的HAuCl4溶液,而后加入乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌4h后,得到澄清的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化70h,形成均匀的胶体。
取1.0g Y2SiO5:Tb荧光粉,加入3mL无水乙醇,在室温下搅拌5h,过滤置于60℃烘箱中干燥15h。在Y2SiO5:Tb荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在40℃水浴中磁力搅拌2h后置于90℃烘箱中干燥5h,然后在1000℃马弗炉中碳粉还原下保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例22
称取0.0052g H2PtCl6·6H2O溶于100mL乙醇中,配成0.0001mol/L的H2PtCl6溶液。称取2.4810g ZnCl2·2H2O,0.1448g AlCl3·6H2O和1.5mL C4H11NO2置于容器中,加入15mL 0.0001mol/L的H2PtCl6溶液,而后加入体积比为3∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于70℃水浴条件下搅拌8h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化70h,形成均匀的胶体。
取1.0g Zn2SiO4:Mn荧光粉,加入3mL无水乙醇,在室温下搅拌5h,过滤置于60℃烘箱中干燥15h。在Zn2SiO4:Mn荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在40℃水浴中磁力搅拌5h后置于90℃烘箱中干燥5h,然后在650℃马弗炉中碳粉还原下保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例23
称取4.4328g PdCl2溶于250mL去离子水中,配成0.1mol/L的PdCl2溶液。称取0.5460g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.0047g Al(NO3)3·9H2O和0.4mL C6H15O3N置于容器中,加入1mL 0.1mol/L的H2PtCl6溶液,而后加入体积比为4∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于40℃水浴条件下搅拌5h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化90h,形成均匀的胶体。
取1.0g Zn3Ta2O8:Mn荧光粉,加入3mL无水乙醇,在室温下搅拌5h,过滤置于60℃烘箱中干燥15h。在Zn3Ta2O8:Mn荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在40℃水浴中磁力搅拌5h后置于80℃烘箱中干燥5h,然后在850℃马弗炉中碳粉还原下保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例24
称取0.0041g HAuCl4·4H2O溶于100mL乙醇中,配成0.0001mol/L的HAuCl4溶液。称取1.0865g Zn(CH3COO)2·2H2O,0.0188g Al(NO3)3·9H2O和0.4mL C2H7NO置于容器中,加入6mL 0.0001mol/L的HAuCl4溶液,而后加入体积比为5∶1的乙醇和水的混合溶液至50mL,于50℃水浴条件下搅拌6h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化80h,形成均匀的胶体。
取1.0g Y2O2S:Eu荧光粉,加入5mL无水乙醇,在室温下搅拌10h,过滤置于60℃烘箱中干燥12h。在Y2O2S:Eu荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在60℃水浴中磁力搅拌5h后置于80℃烘箱中干燥5h,然后在750℃马弗炉中H2S气氛中保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
实施例25
称取0.4247g AgNO3溶于250mL乙醇中,配成0.01mol/L的AgNO3溶液。称取2.9452g Zn(NO3)2·6H2O,0.0241g AlCl3·6H2O和0.6mL C2H7NO置于容器中,加入1mL 0.01mol/L的AgNO3溶液,而后加入溶剂乙二醇甲醚至50mL,于60℃水浴条件下搅拌7h后,得到均匀的前驱体溶液,将所得到的前驱体溶液于60℃烘箱中陈化56h,形成均匀的胶体。
取5.0g CaTiO3:Pr荧光粉,加入10mL无水乙醇,在室温下搅拌5h,过滤置于60℃烘箱中干燥8h。在CaTiO3:Pr荧光粉中加入所制备的胶体3mL,在55℃水浴中磁力搅拌5h后置于80℃烘箱中干燥7h,然后在1000℃马弗炉中碳粉还原气氛中保温2h,得到胶体包覆荧光粉。
以上所述仅为本发明的具有代表性的实施例,不以任何方式限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种胶体包覆荧光粉的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:制备胶体
以铝盐、锌盐、稳定剂、金属离子M的水溶性可溶性盐为原料溶于溶剂,制备Zn1-xAlxO胶体的前驱体溶液,其中,Zn1-xAlxO胶体浓度为0.05~0.70mol/L,稳定剂浓度为0.05~0.70mol/L,金属离子M浓度为1.2*10-5~8*10-3mol/L,前驱体溶液陈化得到含有金属离子M的Zn1-xAlxO胶体,其中,0<x≤0.05,所述金属离子M为Ag、Au、Pt或Pd;
步骤S2:制备胶体包覆荧光粉
按每克荧光粉混合0.175~3mL胶体的比例,将胶体与荧光粉混合,搅拌后干燥,然后于400~1000℃处理0.5~6h,得到胶体包覆荧光粉;
所述稳定剂为单乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺,所述荧光粉为ZnS:Ag:Cl、SrGa2S4:Ce、Y2SiO4:Ce、LaGaO3:Tm、BaMgAl10O17:Eu、Zn2SiO4:Ti、YNbO4:Bi、SrGa2S4:Eu、ZnS:Cu:Au:Al、ZnGaO4:Mn、Y2SiO4:Tb、Zn2SiO4:Mn、Zn3Ta2O8:Mn、Y2O2S:Eu、Y2O3:Eu或CaTiO3:Pr。
2.根据权利要求1所述的胶体包覆荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S1包括:
步骤S1.1:以醋酸锌、硝酸锌、氯化锌或硫酸锌为锌盐原料,以硝酸铝、氯化铝或硫酸铝为铝盐原料,以硝酸银、氯金酸、氯铂酸或氯化钯为金属离子M的水溶性盐,以乙二醇甲醚或乙醇水溶液为溶剂,将上述原料和稳定剂溶于溶剂,搅拌得到胶体的前驱体溶液;
步骤S1.2:将胶体前驱体溶液于40~70℃陈化56~90h,得到含有金属离子M的Zn1-xAlxO胶体。
3.根据权利要求2所述的胶体包覆荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S1.1为:以醋酸锌、硝酸锌、氯化锌或硫酸锌为锌盐原料,以硝酸铝、氯化铝或硫酸铝为铝盐原料,以硝酸银、氯金酸、氯铂酸或氯化钯为金属离子M的可溶性盐,以乙二醇甲醚或乙醇水溶液为溶剂,将上述原料和稳定剂溶于溶剂,于40~70℃搅拌4~8h得到胶体的前驱体溶液。
4.根据权利要求1所述的胶体包覆荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S2包括:
步骤S2.1:按每克荧光粉混合0.175~3mL胶体的比例,将胶体与荧光粉混合,于15~70℃磁力搅拌2~10h后,再于50~80℃干燥5~30h,得到包覆有胶体的荧光粉;
步骤S2.2:将包覆有胶体的荧光粉于400~1000℃处理0.5~6h,得到胶体包覆荧光粉。
5.根据权利要求4所述的胶体包覆荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S2.2为:将包覆有胶体的荧光粉在还原气氛中于400~1000℃处理0.5~6h,得到胶体包覆荧光粉。
6.根据权利要求5所述的胶体包覆荧光粉的制备方法,其特征在于,所述步骤S2.2的还原气氛是指由体积比为95:5的氮气和氢气混合体或硫化氢气体形成的气氛或碳粉存在的气氛。
7.根据权利要求1所述的胶体包覆荧光粉的制备方法,其特征在于,所述荧光粉还经过预处理步骤,所述预处理步骤为:将荧光粉用无水乙醇洗涤,干燥。
8.根据权利要求7所述的胶体包覆荧光粉的制备方法,其特征在于,所述预处理步骤为:按每克荧光粉使用0.6~5mL无水乙醇的比例,将荧光粉与无水乙醇混合,搅拌1~20h,过滤后于50~200℃干燥3~15h。
9.一种胶体包覆荧光粉,其特征在于,采用权利要求1~8任一项所述的胶体包覆荧光粉的制备方法制备得到。
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