CN103025847B - 掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法 - Google Patents

掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103025847B
CN103025847B CN201080068190.0A CN201080068190A CN103025847B CN 103025847 B CN103025847 B CN 103025847B CN 201080068190 A CN201080068190 A CN 201080068190A CN 103025847 B CN103025847 B CN 103025847B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
span
luminescent material
preparation
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201080068190.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103025847A (zh
Inventor
周明杰
王荣
时朝璞
马文波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=45529368&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN103025847(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd filed Critical Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Publication of CN103025847A publication Critical patent/CN103025847A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103025847B publication Critical patent/CN103025847B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/87—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing platina group metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
    • C09K11/77342—Silicates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

提供了一种掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法。所述发光材料以通式(Sr1-x-y AxEuy)3SiO5:DzMn表示，其中A选自碱土金属元素中的一种或两种，D为F或Cl，表示包覆，M选自Ag、Au、Pt、Pd或Cu金属纳米粒子中的一种或两种，0≤x≤0.5，0.001＜y≤0.15，0≤z≤0.5。n为金属纳米粒子与硅元素的摩尔比，其中0＜n≤0.01。相对于现有技术中的发光材料，所述发光材料具有更高的内量子效率、发光强度和稳定性，适合用于涂屏工艺和提高显示效果。

Description

掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种发光材料及其制备方法，具体涉及一种掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法。
背景技术
白光LED作为一种新型的固体光源,以其节能、绿色环保、寿命长、体积小等诸多优点，在照明和显示领域有着巨大的应用前景。白光LED主要有两种制造方法：一是由红、蓝、绿三颗LED组成；另一种是由LED芯片和涂覆在芯片上的荧光粉组成。由于第一种实现方法成本高，光色不容易控制，现在普遍采用第二种方法。由蓝光LED芯片和涂覆在芯片上能被蓝光激发的黄色荧光粉所组成的白光LED，它的制造方法简单，发光效率高，是目前实现白光LED的首选，其中黄色荧光粉主要采用YAG荧光粉。
硅酸盐荧光粉也是一种很好的黄色荧光粉。与YAG荧光粉相比，硅酸盐荧光粉的激发光谱更宽、色纯度更好，但目前这种荧光粉存在发光效率低的问题。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。
技术问题
本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定性好以及发光强度高的掺入稀杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法。
技术解决方案
解决本发明技术问题的技术方案是：提供一种掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料，其化学通式为：(Sr1-x-yAxEuy)3SiO5:DzMn，其中，A为碱土金属元素中的一种或者两种，D为F或Cl，为包覆，M为金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd或Cu金属纳米粒子中的一种或者两种，x的取值范围为0≤x≤0.5，y的取值范围为0.001＜y≤0.15，z的取值为0≤z≤0.5，n为金属纳米粒子与硅元素的摩尔之比，取值为0＜n≤0.01。
在本发明的发光材料中，所述A为Ba、Ca、Mg或Zn中的一种或者两种。优选地，x的取值范围为0.05≤x≤0.3；y的取值范围为0.01≤y≤0.1；z的取值范围为0.01≤z≤0.13；n的取值范围为1×10-4≤n≤5×10-3。
以及，提供一种掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料的制备方法，其包括如下步骤：
步骤一：将金属的盐溶液、助剂和还原剂混合并反应制得金属纳米粒子胶体，其中，金属选自Ag、Au、Pt、Pd或Cu金属中的一种或者两种；
步骤二：往金属纳米粒子胶体加入含表面处理剂的溶液对所述金属纳米粒子胶体进行表面处理后，然后加入无水乙醇、去离子水、氨水、正硅酸乙脂制备包覆SiO2纳米球，并将溶液酸度调节为pH值为5；
步骤三：按化学通式(Sr1-x-yAxEuy)3SiO5:DzMn中相应元素化学计量比往步骤二最终溶液中加入Sr、A和Eu的硝酸盐溶液，以及SrD2或AD2溶于硝酸或水的溶液，A为碱土金属元素中的一种，D为F或Cl，x的取值范围为0≤x≤0.5，y的取值范围为0.001＜y≤0.15，z的取值为0≤z≤0.5，接着再加入沉淀剂，搅拌反应后，将沉淀物干燥得到前驱体；
步骤四：将前驱体进行热处理和还原处理后冷却即得所述掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料。
在本发明的制备方法的步骤一中，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中的至少一种，所述助剂的添加量在最终得到的金属纳米粒子胶体中的含量为1×10-4g/mL～5×10-2g/mL。所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠或硼氢化钠中的至少一种，所述还原剂的添加量与金属离子的摩尔比为3.6:1～18:1。
在步骤二中，所述含表面处理剂的溶液中，表面处理剂为聚乙烯基吡咯烷酮，溶剂为水，所述表面处理剂的浓度为0.005～0.1g/mL。
在步骤三中，所述沉淀剂为碳酸铵，按照物质量计算，所述碳酸铵的在步骤三的溶液中过量25%。
在步骤四中，所述热处理为将前驱体放在马弗炉中于600℃~1000℃下处理2~10小时。在步骤四中，所述还原处理为将经热处理后的前驱体置于还原气氛中在1300℃~1600℃还原1~8小时，该还原气氛为氮气和氢气的混合气、一氧化碳气体、或者纯氢气中的至少一种。
有益效果
相较于现有技术，在本发明硅酸盐发光材料及其制备方法中，采用通过包覆金属粒子形成核壳的发光材料，提高了其内量子效率，添加有金属纳米粒子，增强了其发光强度，而且该发光材料稳定性好，具有球形形貌，且尺寸、形貌可控，球形形貌具有较高的堆积密度，便于涂屏工艺和提高显示效果；同时，本方法采用沉淀法，降低了合成反应的温度，制备工艺简单、设备要求低、无污染、易于控制，具有广阔的生产应用前景。
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为本发明掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料的制备方法的流程图；
图2是本发明实施例4制备的发光材料在460nm激发下的光谱对比图，其中曲线1是未包覆金属纳米粒子Ag的(Sr0.97Eu0.03)3SiO5:F0.15发光材料的发光光谱，曲线2是包覆金属纳米粒子Ag的(Sr0.97Eu0.03)3SiO5:F0.15Ag0.00025发光材料的发光光谱。
本发明的实施方式
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发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料，其化学通式为：(Sr1-x-yAxEuy)3SiO5:DzMn，其中，A为碱土金属元素中的一种或者两种，D为F或Cl，为包覆，M为金属纳米粒子，M为Ag、Au、Pt、Pd或Cu金属纳米粒子中的一种或者两种，x的取值范围为0≤x≤0.5，y的取值范围为0.001＜y≤0.15，z的取值为0≤z≤0.5，n为金属纳米粒子与硅元素的摩尔之比，取值为0＜n≤0.01。包覆是以金属纳米粒子为核，(Sr1-x-yAxEuy)3SiO5:Dz荧光粉为壳。
在本发明的发光材料中，所述A为Ba、Ca、Mg或Zn中的一种或者两种。优选地，x的取值范围为0.05≤x≤0.3；y的取值范围为0.01≤y≤0.1；z的取值范围为0.01≤z≤0.13；n的取值范围为1×10-4≤n≤5×10-3。
请参阅图1，图1显示了本发明掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料的制备方法的流程，该制备方法包括如下步骤：
步骤S01：将金属的盐溶液、助剂和还原剂混合并反应制得金属纳米粒子胶体；其中金属为Ag、Au、Pt、Pd或Cu金属中的一种或者两种；
步骤S02：往金属纳米粒子胶体加入含表面处理剂的溶液对所述金属纳米粒子胶体进行表面处理后，然后加入无水乙醇、去离子水、氨水、正硅酸乙脂制备包覆SiO2纳米球，并将溶液酸度调节为pH值为5；
步骤S03：按化学通式(Sr1-x-yAxEuy)3SiO5:DzMn中相应元素化学计量往步骤S02最终溶液中加入Sr、A和Eu的硝酸盐溶液，以及SrD2或AD2溶于硝酸或水的溶液，A为碱土金属元素中的一种，D为F或Cl，x的取值范围为0≤x≤0.5，y的取值范围为0.001＜y≤0.15，z的取值为0≤z≤0.5，接着再加入沉淀剂，搅拌反应后，将沉淀物干燥得到前驱体；
步骤S04:将前驱体进行热处理和还原处理后冷却即得所述掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料。
在本发明制备方法的步骤S01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中的至少一种，所述助剂的添加量在最终得到的金属纳米粒子胶体中的含量为1×10-4g/mL～5×10-2g/mL。所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠或硼氢化钠中的至少一种，所述还原剂的添加量与金属离子的摩尔比为3.6:1～18:1。在保证得到金属纳米粒子胶体的前提下，为了节约能耗，本步骤S01的反应时间优选为10～45分钟。
在步骤S02中，在所述含表面处理剂的溶液中，表面处理剂为聚乙烯基吡咯烷酮，溶剂为水，所述表面处理剂的浓度为0.005～0.1g/mL。向金属纳米粒子胶体中先后加入无水乙醇、去离子水、氨水、正硅酸乙酯制备包覆SiO2纳米球是按照等人首先提出的溶胶-凝胶法进行包覆SiO2纳米球。
在步骤S03中，所述沉淀剂为碳酸铵，按照物质量计算，所述碳酸铵的在步骤S03的溶液中过量25%。这样能够保证沉淀的完全。在该步骤S03中加入碳酸铵后，会生成白色沉淀，然后再搅拌反应一定时间、反应结束后将沉淀放入烘箱烘干得到前驱体。
在步骤S04中，所述热处理为将前驱体放在马弗炉中于600℃~1000℃下处理2~10小时。所述还原处理为将经热处理后的前驱体置于还原气氛中在1300℃~1600℃还原1~8小时，该还原气氛为氮气和氢气的混合气、一氧化碳气体、或者纯氢气中的至少一种。
在本发明硅酸盐发光材料及其制备方法中，采用通过包覆金属粒子形成核壳的发光材料，提高了其内量子效率，添加有金属纳米粒子，增强了其发光强度，而且该发光材料稳定性好，具有球形形貌，且尺寸、形貌可控，球形形貌具有较高的堆积密度，便于涂屏工艺和提高显示效果；同时，本方法采用沉淀法，降低了合成反应的温度，制备工艺简单、设备要求低、无污染、易于控制，具有广阔的生产应用前景。
以下通过多个实施例来举例说明掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料的不同组成及其制备方法，以及其性能等方面。
实施例1：制备掺杂铂（Pt）纳米粒子的(Sr0.9Eu0.1)3SiO5:Cl0.30Pt0.01
室温下，称取0.30克（g）的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶于6毫升（mL）去离子水中，溶解，然后加入4mL1×10-2mol/L铂金属纳米粒子，搅拌18小时（h），接着一边搅拌一边依次加入30mL无水乙醇、5mL氨水，1.0mL正硅酸四乙酯；待反应6h后，调节溶液pH为5，再加入10.2mL1mol/L Sr(NO3)2，6mL0.2mol/L的Eu(NO3)3,3mL0.2mol/L SrCl2水溶液，搅拌均匀后缓慢滴加30mL0.5mol/L(NH4)2CO3，搅拌反应5小时，然后将沉淀放入烘箱干燥，600℃热处理10h,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀，然后将粉末转移到刚玉坩埚中，再于碳粉原气氛下1600℃烧结1h还原，冷却至室温，即可得到掺杂Pt纳米粒子的(Sr0.9Eu0.1)3SiO5:Cl0.3Pt0.01发光材料。
实施例2：制备掺杂Ag纳米粒子的(Sr0.98Eu0.02)3SiO5Ag0.0005
室温下，称取0.1g聚乙烯吡咯烷酮溶于8mL去离子水中，溶解，然后加入2mL1×10-3mol/L Ag金属纳米粒子，搅拌12h，接着一边搅拌一边依次加入25mL无水乙醇、6mL氨水，1.0mL正硅酸四乙酯；待反应3h后，调节溶液pH为5，再加入10.8mL1mol/L的Sr(NO3)2，2.4mL0.1mol/L的Eu(NO3)3,搅拌均匀后缓慢滴加15mL1mol/L(NH4)2CO3，搅拌反应3小时，然后将沉淀放入烘箱干燥，800℃热处理2h,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀，然后将粉末转移到刚玉坩埚中，于管式炉中在体积比为95%的N2加上体积比为5%的H2弱还原气氛下1450℃烧结4h还原，冷却至室温，即可得到掺杂Ag纳米粒子的(Sr0.98Eu0.02)3SiO5:Ag0.0005发光材料。
实施例3：制备掺杂Au纳米粒子的(Ba0.05Sr0.949Eu0.001)3SiO5:F0.5Au0.0001
室温下，称取0.15g聚乙烯吡咯烷酮溶于4mL去离子水中，溶解，然后加入6mL1×10-4mol/L Au金属纳米粒子，搅拌12h，接着一边搅拌一边依次加入35mL无水乙醇、10mL氨水，1.5mL正硅酸四乙酯；待反应4h后，调节溶液pH为5，再加入15.6mL1mol/L的Sr(NO3)2，1.8mL0.5mol/L的Ba(NO3)2，1.8mL0.01mol/L的Eu(NO3)3,3mL0.5mol/L的SrF2溶液，搅拌均匀后缓慢滴加45mL0.5mol/L(NH4)2CO3，搅拌反应2小时，然后将沉淀放入烘箱干燥，1000℃热处理4h,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀，然后将粉末转移到刚玉坩埚中，于管式炉中在H2还原气氛下1300℃烧结8h还原，冷却至室温，即可得到掺杂Au纳米粒子的(Ba0.05Sr0.949Eu0.001)3SiO5:F0.5Au0.0001发光材料。
实施例4：制备掺杂Ag纳米粒子的(Sr0.97Eu0.03)3SiO5:F0.15Ag0.00025
室温下，称取0.10g聚乙烯吡咯烷酮溶于9mL去离子水中，溶解，然后加入1mL1×10-3mol/L Ag金属纳米粒子，搅拌12h，接着一边搅拌一边依次加入25mL无水乙醇、6mL氨水，1.0mL正硅酸四乙酯；待反应3h后，调节溶液pH为5，再加入11.4mL1mol/L的Sr(NO3)2，3.6mL0.1mol/L的Eu(NO3)3,3mL0.1mol/L的SrF2溶液，搅拌均匀后缓慢滴加15mL1mol/L(NH4)2CO3，搅拌反应3小时，然后将沉淀放入烘箱干燥，800℃热处理2h,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀，然后将粉末转移到刚玉坩埚中，于管式炉中在体积比为95%的N2加上体积比为5%的H2弱还原气氛下1450℃烧结4h还原，冷却至室温，即可得到掺杂Ag纳米粒子的(Sr0.97Eu0.03)3SiO5:F0.15Ag0.00025发光材料。如图2所示是本实施例制备的包覆金属纳米粒子Ag的(Sr0.97Eu0.03)3SiO5:F0.15Ag0.00025发光材料与未包覆金属颗粒的(Sr0.97Eu0.03)3SiO5:F0.15发光材料在460nm激发下的光谱对比图，从图中可以看出在568nm处的发射峰，包覆金属纳米粒子后发光材料的发光强度较未包覆金属纳米粒子的样品的发光增强了45%，本实施例的发光材料具有稳定性好、色纯度好、并且发光效率较高的特点。
实施例5：制备掺杂Ag纳米粒子的(Ca0.5Sr0.45Eu0.05)3SiO5Ag0.005
室温下，称取0.08g聚乙烯吡咯烷酮溶于8mL去离子水中，溶解，然后加入2mL1×10-2mol/L Ag金属纳米粒子，搅拌18h，接着一边搅拌一边依次加入20mL无水乙醇、4mL氨水，1.0mL正硅酸四乙酯；待反应6h后，调节溶液pH为5，再加入10.8mL0.5mol/L的Sr(NO3)2，12mL0.5mol/L的Ca(NO3)2，3mL0.2mol/L的Eu(NO3)3，搅拌均匀后缓慢滴加15mL1mol/L(NH4)2CO3，搅拌反应3小时，然后将沉淀放入烘箱干燥，900℃热处理5h,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀，然后将粉末转移到刚玉坩埚中，于管式炉中在体积比为95%的N2加上体积比为5%的H2弱还原气氛下1350℃烧结6h还原，冷却至室温，即可得到掺杂Ag纳米粒子的(Ca0.5Sr0.45Eu0.05)3SiO5Ag0.005发光材料。
实施例6：制备掺杂Cu纳米粒子的(Ba0.075Mg0.025Sr0.75Eu0.15)3SiO5:Cl0.01Cu0.00125
室温下，称取0.18g PVP溶于8mL去离子水中，溶解，然后加入2mL3×10-3mol/L Cu金属纳米粒子，搅拌24h，接着一边搅拌一边依次加入30mL无水乙醇、8mL氨水，1.2mL正硅酸四乙酯；待反应2h后，调节溶液pH为5，再加入10.8mL1mol/L的Sr(NO3)2，5.4mL0.2mol/L的Ba(NO3)2，3.6mL0.1mol/L的Mg(NO3)2，5.4mL0.4mol/L的Eu(NO3)3，4mL0.01mol/L的SrCl2，搅拌均匀后缓慢滴加18mL1mol/L(NH4)2CO3，搅拌反应5小时，然后将沉淀放入烘箱干燥，700℃热处理6h,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀，然后将粉末转移到刚玉坩埚中，于管式炉中在体积比为95%的N2加上体积比为5%的H2弱还原气氛下1350℃烧结6h还原，冷却至室温，即可得到掺杂Cu纳米粒子的(Ba0.075Mg0.025Sr0.75Eu0.15)3SiO5:Cl0.01Cu0.00125发光材料。
实施例7：制备掺杂Pd纳米粒子的(Ba0.2Zn0.1Sr0.69Eu0.01)3SiO5Pd0.0003
室温下，称取0.5g PVP溶于10mL去离子水中，溶解，然后加入4mL3×10-4mol/L Au金属纳米粒子，搅拌24h，接着一边搅拌一边依次加入28mL无水乙醇、7mL氨水，1.0mL正硅酸四乙酯；待反应4h后，调节溶液pH为5，再加入8.3mL1mol/L的Sr(NO3)2，6mL0.4mol/L的Ba(NO3)2，6mL0.2mol/L的Zn(NO3)2，1.2mL0.1mol/L的Eu(NO3)3，搅拌均匀后缓慢滴加30mL0.5mol/L(NH4)2CO3，搅拌反应3小时，然后将沉淀放入烘箱干燥，600℃热处理8h,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀，然后将粉末转移到刚玉坩埚中，于管式炉中在体积比为95%的N2加上体积比为5%的H2弱还原气氛下1500℃烧结3h还原，冷却至室温，即可得到掺杂Cu纳米粒子的(Ba0.2Zn0.1Sr0.69Eu0.01)3SiO5Pd0.0003发光材料。
实施例8：制备掺杂Ag和Au纳米粒子的(Mg0.1Sr0.84Eu0.06)3SiO5：F0.1(Ag0.5/Au0.5)0.002
室温下，称取0.15g PVP溶于6mL去离子水中，溶解，然后加入4mL2×10-3mol/LAg0.5/Au0.5纳米颗粒，搅拌15h，接着一边搅拌一边依次加入30mL无水乙醇、7mL氨水，1.0mL正硅酸四乙酯；待反应6h后，调节溶液pH为5，再加入19.8mL0.5mol/L的Sr(NO3)2，6mL0.2mol/L的Mg(NO3)2，3.6mL0.2mol/L的Eu(NO3)3，4mL0.05mol/L的SrF2，搅拌均匀后缓慢滴加15mL1mol/L(NH4)2CO3，搅拌反应4小时，然后将沉淀放入烘箱干燥，900℃热处理3h,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀，然后将粉末转移到刚玉坩埚中，于管式炉中在体积比为95%的N2加上体积比为5%的H2弱还原气氛下1400℃烧结5h还原，冷却至室温，即可得到掺杂(Ag0.5/Au0.5)纳米粒子的(Mg0.1Sr0.84Eu0.06)3SiO5：F0.1(Ag0.5/Au0.5)0.002发光材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料，其特征在于：所述掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料的化学通式为：(Sr1-x-yAxEuy)3SiO5:DzMn，其中，A为碱土金属元素中的一种或者两种，D为F或Cl，为包覆，M为金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd和Cu中的一种或者两种，x的取值范围为0≤x≤0.5，y的取值范围为0.001＜y≤0.15，z的取值为0≤z≤0.5，n为金属纳米粒子与硅元素的摩尔之比，取值为0＜n≤0.01。
2.如权利要求1所述的掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料，其特征在于：所述A选自Ba、Ca和Mg中的一种或者两种。
3.如权利要求1所述的掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料，其特征在于：x的取值范围为0.05≤x≤0.3；y的取值范围为0.01≤y≤0.1；z的取值范围为0.01≤z≤0.13；n的取值范围为1×10-4≤n≤5×10-3。
4.一种掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料的制备方法，其包括如下步骤：
步骤一：将金属的盐溶液、助剂和还原剂混合并反应制得金属纳米粒子胶体；其中，金属选自Ag、Au、Pt、Pd和Cu中的一种或者两种；
步骤二：往金属纳米粒子胶体加入含表面处理剂的溶液对所述金属纳米粒子胶体进行表面处理后，然后加入无水乙醇、去离子水、氨水、正硅酸乙脂制备包覆SiO2纳米球，并将溶液酸度调节为pH值为5；
步骤三：按化学通式(Sr1-x-y Ax Euy)3SiO5:DzMn中相应元素化学计量比往步骤二最终溶液中加入Sr、A和Eu的硝酸盐溶液，以及SrD2或AD2溶于硝酸或水的溶液，其中，A为碱土金属元素中的一种，D为F或Cl，x的取值范围为0≤x≤0.5，y的取值范围为0.001＜y≤0.15，z的取值为0≤z≤0.5，接着再加入碳酸铵，搅拌反应后，将沉淀物干燥得到前驱体；
步骤四：将前驱体进行热处理和还原处理后冷却即得所述掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，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中的至少一种，所述助剂的添加量在最终得到的金属纳米粒子胶体中的含量为1×10-4g/mL～5×10-2g/mL。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠或硼氢化钠中的至少一种，所述还原剂的添加量与金属离子的摩尔比为3.6:1～18:1。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤二中，所述含表面处理剂的溶液中，表面处理剂为聚乙烯基吡咯烷酮，溶剂为水，所述表面处理剂的浓度为0.005～0.1g/mL。
8.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：按照物质量计算，所述碳酸铵的含量在步骤三的溶液中过量25%。
9.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤四中，所述热处理为将前驱体放在马弗炉中于600℃～1000℃下处理2～10小时。
10.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：在步骤四中，所述还原处理为将经热处理后的前驱体置于还原气氛中在1300℃～1600℃还原1～8小时，该还原气氛为氮气和氢气的混合气、一氧化碳气体、或者纯氢气中的至少一种。
CN201080068190.0A 2010-07-30 2010-07-30 掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法 Active CN103025847B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2010/075577 WO2012012947A1 (zh) 2010-07-30 2010-07-30 掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103025847A CN103025847A (zh) 2013-04-03
CN103025847B true CN103025847B (zh) 2014-08-13

Family

ID=45529368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080068190.0A Active CN103025847B (zh) 2010-07-30 2010-07-30 掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9206353B2 (zh)
EP (1) EP2599852B1 (zh)
JP (1) JP5570663B2 (zh)
CN (1) CN103025847B (zh)
WO (1) WO2012012947A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5872735B2 (ja) * 2012-05-08 2016-03-01 オーシャンズ キング ライティング サイエンス アンド テクノロジー シーオー．，エルティーディー チタン酸塩発光材料、及び、その製造方法
WO2014040220A1 (zh) * 2012-09-11 2014-03-20 海洋王照明科技股份有限公司 硅酸盐发光材料及其制备方法
KR101983027B1 (ko) * 2013-01-31 2019-05-28 서울대학교산학협력단 수분산성이 뛰어난 실리카 나노입자 제조 방법
CN104119892A (zh) * 2013-04-26 2014-10-29 海洋王照明科技股份有限公司 一种包覆金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法
EP3300128B1 (en) * 2016-09-21 2021-03-03 Vestel Elektronik Sanayi ve Ticaret A.S. Phosphor arrangement and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101238195A (zh) * 2005-08-03 2008-08-06 英特曼帝克司公司 硅酸盐基橙色磷光体
CN101502174A (zh) * 2006-08-10 2009-08-05 英特曼帝克司公司 可自动调整色度的磷光体组合物
CN101775278A (zh) * 2010-01-28 2010-07-14 海洋王照明科技股份有限公司 胶体包覆荧光粉及其制备方法
CN101775279A (zh) * 2010-01-28 2010-07-14 海洋王照明科技股份有限公司 核壳结构荧光粉及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006012770A (ja) * 2004-05-27 2006-01-12 Hitachi Ltd 発光装置及び該発光装置を用いた画像表示装置
US7601276B2 (en) * 2004-08-04 2009-10-13 Intematix Corporation Two-phase silicate-based yellow phosphor
JP5118837B2 (ja) * 2005-10-25 2013-01-16 インテマティックス・コーポレーション シリケート系オレンジ色蛍光体
CN101784636B (zh) * 2007-08-22 2013-06-12 首尔半导体株式会社 非化学计量四方铜碱土硅酸盐磷光体及其制备方法
WO2009028818A2 (en) * 2007-08-28 2009-03-05 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light emitting device employing non-stoichiometric tetragonal alkaline earth silicate phosphors

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101238195A (zh) * 2005-08-03 2008-08-06 英特曼帝克司公司 硅酸盐基橙色磷光体
CN101502174A (zh) * 2006-08-10 2009-08-05 英特曼帝克司公司 可自动调整色度的磷光体组合物
CN101775278A (zh) * 2010-01-28 2010-07-14 海洋王照明科技股份有限公司 胶体包覆荧光粉及其制备方法
CN101775279A (zh) * 2010-01-28 2010-07-14 海洋王照明科技股份有限公司 核壳结构荧光粉及其制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cuikun Lin等.Silica Supported Submicron SiO2@Y2SiO5:Eu3+ and SiO2@Y2SiO5:Ce3+/Tb3+ Spherical Particles with a Core–Shell Structure: Sol–Gel Synthesis and Characterization.《Eur. J. Inorg. Chem.》.2006,3667–3675.
Cuikun Lin等.Silica Supported Submicron SiO2Y2SiO5:Eu3+ and SiO2Y2SiO5:Ce3+/Tb3+ Spherical Particles with a Core–Shell Structure: Sol–Gel Synthesis and Characterization.《Eur. J. Inorg. Chem.》.2006,3667–3675. *
Huan Wang等.Synthesis and Luminescence Properties of Monodisperse Spherical Y2O3:Eu3+@SiO2 Particles with Core-shell Structure.《J. Phys. Chem. C》.2009,第111卷11223-11230.
Huan Wang等.Synthesis and Luminescence Properties of Monodisperse Spherical Y2O3:Eu3+SiO2 Particles with Core-shell Structure.《J. Phys. Chem. C》.2009,第111卷11223-11230. *

Also Published As

Publication number Publication date
US9206353B2 (en) 2015-12-08
JP5570663B2 (ja) 2014-08-13
EP2599852B1 (en) 2016-03-02
WO2012012947A1 (zh) 2012-02-02
JP2013532743A (ja) 2013-08-19
US20130126785A1 (en) 2013-05-23
EP2599852A1 (en) 2013-06-05
EP2599852A4 (en) 2014-12-24
CN103025847A (zh) 2013-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102191054B (zh) 硅酸盐发光材料及其制备方法
CN102399555B (zh) 铝酸盐荧光粉及其制备方法
US8834745B2 (en) Oxyhalide luminescent material doped with rare earth containing metal particle and production method thereof
CN102775985B (zh) 一种具有长余辉发光功能的Sr2MgSi2O7:Eu2+，Dy3+纳米线的合成方法
CN102477294B (zh) 一种钛酸钙发光材料及其制备方法
CN103025847B (zh) 掺杂金属纳米粒子的硅酸盐发光材料及其制备方法
US20150115201A1 (en) Metal nanoparticle-coating titanate fluorescent material and preparation method therefor
US20130075658A1 (en) Fluorescent powder of halogen silicate containing nano-metal particles and preparation method thereof
CN103154194B (zh) 卤硅酸盐发光材料及其制备方法
EP2565252B1 (en) Aluminate fluorescent materials and preparation methods thereof
CN102337116A (zh) 包覆金属纳米粒子的氧化物核壳结构发光材料及其制备方法
CN102191055A (zh) 核壳结构硅酸盐发光材料及其制备方法
CN103773362A (zh) 偏硅酸钙发光材料及其制备方法
US20140374658A1 (en) Luminescent materials doped with metal nano particles and preparation methods therefor
US8936733B2 (en) Borate luminescent materials, preparation methods and uses thereof
US20150240156A1 (en) Lutecium oxide luminescent material and preparation method thereof
CN104119875B (zh) 一种中空结构的铝酸锶铽发光材料及其制备方法
CN103881699A (zh) 硅酸钙发光材料及其制备方法
CN103881717A (zh) 掺杂的钇铝石榴石发光材料及其制备方法
CN103881713B (zh) 核壳结构硅酸钙发光材料及其制备方法
CN105199722A (zh) 一种led用铝硅酸盐蓝色荧光粉及其制备方法
CN104059661A (zh) 掺杂金属纳米粒子的钆酸钙发光材料及制备方法
CN103788947A (zh) 硅酸盐发光材料及其制备方法
CN104119865A (zh) 一种包覆金属纳米粒子的正硅酸锶发光材料及其制备方法
CN103849392A (zh) 镓酸钇钙发光材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant