CN104271704A - 一种掺锰锡酸镁发光材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种掺锰锡酸镁发光材料,分子通式为:Mg2-xSnO4:MnxSnO2My,其中,是包覆,Mg2-xSnO4:Mnx是外层壳,SnO2是中间层壳,M是内核,M为金属纳米粒子,M选自Ag、Au、Pt、Pd和Cu中的至少一种,x的取值为0<x≤0.05,y为M与Sn的摩尔之比,y的取值为0<y≤1×10-2。该掺锰锡酸镁发光材料为核壳结构的发光材料,内量子效率高,发光强度强,具有稳定性好,发光性能好的优点。该掺锰锡酸镁发光材料的制备方法工艺简单、设备要求低、无污染、易于控制,适于工业化生产,具有广阔的生产应用前景。
Description
本发明属于发光材料技术领域,具体涉及一种掺锰锡酸镁发光材料及其制备方法。
场发射显 示器 (FED)
是一种新发展起来的平板显示器,其工作原理和传统的阴极射线管类似,是通过电子束轰击显示屏上的荧光粉而成像的。与其它的平板显示器 (FPD) 相比, FED
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。制备优良性能 FED 的关键因素之一是 发光材料
的制备。锡酸镁具有良好的化学稳定性和热稳定性,内部的结构缺陷对其成为较高质量的 发光材料 来说非常有利,在发光材料应用领域存在着潜在的应用价值。
有鉴于此,本发明旨在提供一种产品结构稳定且发光较强的 掺锰锡酸镁发光材料 。同时,本发明提供了该
掺锰锡酸镁发光材料的制备方法,该制备方法 工艺简单、成本低、无污染、反应易于控制,以及可广泛应用在发光材料制造中。
一方面,本发明提供了一种掺锰锡酸镁发光材料,分子通式为:
Mg2-xSnO4:Mnx@SnO 2@M y
,其中, @ 是包覆, Mg2-xSnO4:Mnx 是外层壳,
SnO2 是中间层壳, M 是内核, M 为金属纳米粒子, M 选自 Ag 、 Au 、 Pt 、 Pd 和 Cu 中的至少一种, x
的取值 为 0 < x≤0.05 , y 为 M 与 Sn 的摩尔之比, y 的取值 为 0 < y≤1×10-2 。
优选地, x 的取值 为 0.002≤x≤0.008 , y 的取值为
1×10-5 < y≤1×10-3 。
另一方面,本发明提供了一种掺锰锡酸镁发光材料的制备方法, 包括如下步骤:
( 1 )将金属的盐溶液、助剂和还原剂混合并反应,制得金属纳米粒子溶胶,所述金属的盐溶液为 金属
Ag 、 Au 、 Pt 、 Pd 和 Cu 中的至少一种的盐溶液 ;
( 2 )
将金属纳米粒子溶胶加入到溶剂中,搅拌后制得含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液,所述溶剂选自 聚乙烯吡咯烷酮水
溶液、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚乙二醇或十六烷基三甲基溴化铵;
( 3 )调节含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液的 pH 值至 10~11 ,在
50~70℃温度下水浴加热并搅拌,然后在搅拌下加入Na2SnO 3
,接着搅拌,随后分离干燥得到包覆有金属纳米粒子的 SnO2 粉末;
( 4 )按照化学计量比,分别称取 Mg 的化合物原料、 Mn
的化合物原料及包覆有金属纳米粒子的 SnO2 粉末,研磨混合均匀,升温至 800~1200℃ 煅烧 2~12h 小时,再于 1000 ℃
~1400℃ 的温度下还原 0.5~6 小时,随炉冷却降温至室温,即得到掺锰锡酸镁发光材料。
优选地,步骤( 1 )中所述 金属的盐溶液浓度为 1×10-3mol/L
~ 5×10-2mol/L 。
优选地,步骤( 1 )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、十二烷基硫酸钠和十二烷基磺酸钠中的至少一种。
优选地,步骤( 1 )中所述 助剂的添加量为在制得的金属纳米粒子溶胶中的含量为
1×10-4g/mL ~ 5×10-2g/mL 。
优选地,步骤( 1 )中所述 还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠和硼氢化钠中的至少一种。
优选地,步骤( 1 )中所述 还原剂为浓度 为 1×10-4mol/L ~
1mol/L 的 水溶液 。
优选地,步骤( 1 )中所述 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 得到金属纳米粒子溶胶的前提下, 为了节约能耗,优选地,步骤( 1 )中所述
金属的盐溶液、助剂和还原剂的 反应时间为 10 ~ 45min 。
优选地, 步骤( 2 )中所述 溶剂 的浓度为 0.005g /mL ~ 0.1g /mL
。
优选地,步骤( 3 )中所述调节含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液的 pH 值为通过加入
NaOH 溶液调节 pH 值。
优选地,步骤( 3 )中所述调节 pH 值为调节 pH 值至 10.5 。
优选地,步骤( 3 )中所述水浴加热的加热温度为 60 ℃ 。
优选地,步骤( 4 )中所述 Mg 的化合物原料为 Mg
的氧化物、碳酸盐、醋酸盐或草酸盐。
优选地,步骤( 4 )中所述 Mn 的化合物原料为 Mn
的氧化物、碳酸盐、醋酸盐或草酸盐。
优选地,步骤( 4 )中所述还原为在 N2 与 H2
还原气氛、 CO 还原气氛、纯 H2 还原气氛中的至少一种还原气氛下进行。
本发明掺锰锡酸镁发光材料以金属纳米粒子 M 为核,包覆有中间层壳 SnO2
,以及包覆有外层壳 Mg2-xSnO4:Mnx
,为核壳结构的发光材料,内量子效率高,发光强度强,具有稳定性好,发光性能好的优点。本发明掺锰锡酸镁发光材料的制备方法工艺简单、设备要求低、无污染、易于控制,适于工业化生产,具有广阔的生产应用前景。
图 1 为本发明实施例 3 制备的包覆金属纳米粒子 Ag 的
Mg1.994SnO4 : Mn0.006
@SnO2@Ag2.5 ×10ˉ4 发光材料与未包覆金属纳米粒子的
Mg1.994SnO4 : Mn0.006 @SnO2 发光材料在
3kv 电压下的阴极射线发光光谱对比图。
以下通 过 多个实施例来举例说明掺锰锡酸镁发光材料
的不同组成及其制备方法,以及其性能等方面。
实施例 1
高温固相法制备 Mg1.95SnO4 :
Mn0.05 @SnO2@Au1×10ˉ2
一种掺锰锡酸镁发光材料的制备方法, 包括如下步骤:
( 1 ) Au 金属纳米粒子溶胶的制备:称取 20.6mg 氯金酸(
AuCl3·HCl·4H2O )溶解到 16.8mL 的去离子水中;当氯金酸完全溶解后,称取 14mg 柠檬酸钠和
6mg 十六烷基三甲基溴化铵,并在磁力搅拌的环境下溶解到氯金酸水溶液中;称取 1.9mg 硼氢化钠和 17.6mg 抗坏血酸分别溶解到 10mL
去离子水中,得到 10mL 浓度为 5×10-3mol/L 的硼氢化钠水溶液和 10mL 浓度为
1×10-2mol/L 的抗坏血酸水溶液;在磁力搅拌的环境下,先往氯金酸水溶液中加入 0.08mL 硼氢化钠水溶液,搅拌反应 5min
后再往氯金酸水溶液中加入 3.12mL1×10-2mol/L 的抗坏血酸水溶液,之后继续反应 30min ,即得 20mL Au 含量为
5×10-3mol/L 的 Au 金属纳米粒子溶胶。
( 2 ) SnO2@Au1×10ˉ2 的制备: 量取
10mL 为 5×10-3mol/L 的 Au 金属纳米粒子溶胶,往 Au 金属纳米粒子溶胶中于烧杯中并加入 2mL 0.1g/mL 的
聚乙烯吡咯烷酮水 溶液,磁力搅拌 8h ,得经表面处理后的 Au 金属纳米粒子。
( 3 )通过加入 NaOH 溶液调节含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液的 pH 值至 10.5
,搅拌 5min 后, 转入 60 ℃ 水浴中恒温加热搅拌,然后在搅拌下快速加入 20mL 0.25mol/L 的
Na2SnO3 溶液,接着搅拌 3h ,离心、分离干燥得到包覆有金属纳米粒子的 SnO2
粉末,即 SnO2@Au1×10ˉ2 ,其中 y 为 1×10ˉ2 。
( 4 ) Mg1.95SnO4 :
Mn0.05 @SnO2@Au1×10ˉ2 的制备:称取 MgCO3
0.6552g , MnCO3 0.0229 g 和 0.6148 g 的 SnO2@
Au1×10ˉ2 粉末, 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,于马弗炉中 1200℃ 热处理 2h
,再于管式炉中在 CO 还原气氛 下 1400℃ 烧结 0.5h 还原,冷却至室温,即可得包覆有金属纳米粒子的 掺锰锡酸镁发光材料
Sr1.95SnO4 : Mn0.05
@SnO2@Au1×10ˉ2 。
实施例 2
高温固相法制备 Mg1.992SnO4 :
Mn0.008 @SnO2@Pd1 ×10ˉ5
一种掺锰锡酸镁发光材料的制备方法, 包括如下步骤:
( 1 ) Pd 金属纳米粒子溶胶的制备:称取 0.22mg 氯化钯(
PdCl2·2H2O )溶解到 19mL 的去离子水中;当氯化钯完全溶解后,称取 11.0mg 柠檬酸钠和
4.0mg 十二烷基硫酸钠,并在磁力搅拌的环境下溶解到氯化钯水溶液中;称取 3.8mg 硼氢化钠溶到 10mL 去离子水中,得到浓度为
1×10-2mol/L 的硼氢化钠还原液;在磁力搅拌的环境下,往氯化钯水溶液中快速加入 1mL
1×10-2mol/L 的硼氢化钠水溶液,之后继续反应 20min ,即得 20mL Pd 含量为
5×10-5mol/L 的 Pd 金属纳米粒子溶胶;
( 2 ) SnO2@Pd1 ×10ˉ5 的制备:量取
1.5mL 5×10-5mol/L 的 Pd 金属纳米粒子溶胶于烧杯中,并加入 8mL 0.005g/mL 聚乙烯吡咯烷酮水
溶液,并磁力搅拌 16h ,得经表面处理后的 Pd 金属纳米粒子。
( 3 )通过加入 NaOH 溶液调节含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液的 pH 值至 10.5
,搅拌 10min 后, 转入 60 ℃ 水浴中恒温加热搅拌,然后在搅拌下快速加入 25mL 0.3mol/L 的
Na2SnO3 溶液,接着搅拌 2h ,离心、分离干燥得到包覆有金属纳米粒子的 SnO2
粉末,即 SnO2@Pd1 ×10ˉ5 ,其中 y 为 1×10ˉ5 。
( 4 ) Mg1.992SnO4 :
Mn0.008 @SnO2@Pd1 ×10ˉ5 的制备:称取
MgC2O4 · 2H2O 1.1820g ,
MnC2O4 · 2H2O 0.0046g 和 0.6030 g 的
SnO2@Pd1 ×10ˉ5 粉末, 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,于马弗炉中
900 ℃ 热处理 4h ,再于管式炉中在在 95%N2 加 上 5%H2 弱还原气氛下 1300 ℃ 烧结 3h
还原,冷却至室温,即可得到包覆有金属纳米粒子的 掺锰锡酸镁发光材料 Mg1.992SnO4 :
Mn0.008 @SnO2@Pd1 ×10ˉ5 。
实施例 3
高温固相法法制备 Mg1.994SnO4 :
Mn0.006 @SnO2@Ag2.5 ×10ˉ4
一种掺锰锡酸镁发光材料的制备方法, 包括如下步骤:
( 1 ) Ag 金属纳米粒子溶胶的制备:称取 3.4mg 硝酸银(
AgNO3 )溶解到 18.4mL 的去离子水中;当硝酸银完全溶解后,称取 42mg
柠檬酸钠在磁力搅拌的环境下溶解到硝酸银水溶液中;称取 5.7mg 硼氢化钠溶到 10mL 去离子水中,得到 10mL 浓度为
1.5×10-2mol/L 的硼氢化钠水溶液;在磁力搅拌的环境下,往硝酸银水溶液中一次性加入
1.6mL1.5×10-2mol/L 的硼氢化钠水溶液,之后继续反应 10min ,即得 20mL Ag 含量为
1×10-3mol/L 的 Ag 金属纳米粒子溶胶;
( 2 ) SnO2@Ag2.5 ×10ˉ4
的制备:量取 1.2mL 1×10-3mol/L 的 Ag 金属纳米粒子溶胶于烧杯中,再加入 10mL 0.01g/mL
聚乙烯吡咯烷酮水 溶液,并磁力搅拌 12h ,得经表面处理后的 Ag 金属纳米粒子。
( 3 )通过加入 NaOH 溶液调节含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液的 pH 值至 10.5
,搅拌 5min 后, 转入 60 ℃ 水浴中恒温加热搅拌,然后在搅拌下快速加入 15mL 0.32mol/L 的
Na2SnO3 溶液,接着搅拌 3h ,离心、分离干燥得到包覆有金属纳米粒子的 SnO2
粉末,即 SnO2@Ag2.5 ×10ˉ4 ,其中 y 为 2.5×10ˉ4 。
( 4 ) Mg1.994SnO4 :
Mn0.006 @SnO2@Ag2.5 ×10ˉ4 的制备:称取 MgO 0.3214g ,
Mn(CH3COO)2·4H2O 0.0059g 和 0.6030 g 的
SnO2@Ag2.5 ×10ˉ4 粉末, 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,于马弗炉中
800℃ 热处理 6h ,再于管式炉中在在 95%N2 加 上 5%H2 弱还原气氛下 1200℃ 烧结 4h
还原,冷却至室温,即可得到包覆有金属纳米粒子的 掺锰锡酸镁发光材料 Mg1.994SnO4 :
Mn0.006 @SnO2@Ag2.5 ×10ˉ4 。
如图 1 所示是本实施例制备的包覆金属纳米粒子 Ag 的
Mg1.994SnO4 : Mn0.006
@SnO2@Ag2.5 ×10ˉ4 发光材料(曲线 1 )与未包覆金属纳米粒子的
Mg1.994SnO4 : Mn0.006 @SnO2 发光材料(曲线
2 )在 3kv 电压下的阴极射线发光光谱对比图,从图 1 中可以看出在 499nm 处的发射峰,包覆金属纳米粒子后发光材料的发光强度较商业粉增强了 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 4
高温固相法制备 Mg1.998SnO4 :
Mn0.002 @SnO2@ Pt5 ×10ˉ3
一种掺锰锡酸镁发光材料的制备方法, 包括如下步骤:
( 1 ) Pt 金属纳米粒子溶胶的制备:称取 25.9mg 氯铂酸(
H2PtCl6·6H2O )溶解到 17mL 的去离子水中;当氯铂酸完全溶解后,称取
40.0mg 柠檬酸钠和 60.0mg 十二烷基磺酸钠,并在磁力搅拌的环境下溶解到氯铂酸水溶液中;称取 1.9mg 硼氢化钠溶解到 10mL 去离子水中,得到
10mL 浓度为 5×10-3mol/L 的硼氢化钠水溶液,同时配制 10mL 浓度为 5×10-2mol/L
的水合肼溶液;磁力搅拌的环境下,先往氯铂酸水溶液中滴加 0.4mL 硼氢化钠水溶液,搅拌反应 5min ,然后再往氯铂酸水溶液中滴加 2.6mL
5×10-2mol/L 的水合肼溶液,之后继续反应 40min ,即得 10mL Pt 含量为
2.5×10-3mol/L 的 Pt 金属纳米粒子溶胶。
( 2 ) SnO2@Pt5 ×10ˉ3 的制备:量取
8mL 2.5×10-3mol/L 的 Pt 金属纳米粒子溶胶于烧杯中,并加入 4mL 0.02g/mL 的 聚乙烯吡咯烷酮水
溶液,磁力搅拌 18h ,得经表面处理后的 Pt 金属纳米粒子。
( 3 )通过加入 NaOH 溶液调节含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液的 pH 值至 10 ,搅拌
5min 后, 转入 50 ℃ 水浴中恒温加热搅拌,然后在搅拌下快速加入 10mL 0.4mol/L 的
Na2SnO3 溶液,接着搅拌 5h ,离心、分离干燥得到包覆有金属纳米粒子的 SnO2
粉末,即 SnO2@Pt5 ×10ˉ3 ,其中 y 为 5×10ˉ3 。
( 4 ) Mg1.998SnO4 :
Mn0.002 @SnO2@ Pt5 ×10ˉ3 的制备:称取
Mg(CH3COO)2·4H2 O 1.7138g ,
Mn(CH3COO)2·4H2O 0.0019g 和 0.6028 g 的
SnO2@Ag2.5 ×10ˉ4 粉末, 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,于马弗炉中
800 ℃ 热处理 12h ,再于管式炉中在 纯 H2 还原气氛 下 1000 ℃ 烧结 6h
还原,冷却至室温,即可得到包覆有金属纳米粒子的 掺锰锡酸镁发光材料 Mg1.998SnO4 :
Mn0.002 @SnO2@ Pt5 ×10ˉ3 。
实施例 5
高温法制备 Mg1.98SnO4 :
Mn0.02 @SnO2@ Cu1 ×10ˉ4
一种掺锰锡酸镁发光材料的制备方法, 包括如下步骤:
( 1 ) Cu 溶胶的制备:称取 1.6mg 硝酸铜溶解到 16mL
的乙醇中,完全溶解后,一边搅拌一边加入 12mg 聚乙烯吡咯烷酮 ,然后缓慢滴入用 0.4mg 硼氢化钠溶到 10mL 乙醇中得到的
1×10-3mol/L 的硼氢化钠醇溶液 4mL ,继续搅拌反应 10min ,得到 20mL 4 ×
10-4mol/L 的 Cu 溶胶。
( 2 ) SnO2@ Cu1 ×10ˉ4 的制备:量取
1.5mL 4 × 10-4mol/L 的 Cu 溶胶于烧杯中,并加入 5mL 0.03g/mL 聚乙烯吡咯烷酮水 溶液,并磁力搅拌
10h ,得经表面处理后的 Cu 。
( 3 )通过加入 NaOH 溶液调节含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液的 pH 值至 11 ,搅拌
15min 后, 转入 70 ℃ 水浴中恒温加热搅拌,然后在搅拌下快速加入 30mL 0.2mol/L 的
Na2SnO3 溶液,接着搅拌 1h ,离心、分离干燥得到包覆有金属纳米粒子的 SnO2
粉末,即 SnO2@ Cu1 ×10ˉ4 ,其中 y 为 1×10ˉ4 。
Mg1.98SnO4 :
Mn0.02 @SnO2@ Cu1 ×10ˉ4 的制备:称取
Mg(CH3COO)2·4H2 O 1.6984g ,
Mn(CH3COO)2·4H2O 0.0196g 和 0.6028 g 的
SnO2@ Cu1 ×10ˉ4 粉末, 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,于马弗炉中
1000 ℃ 热处理 5h ,再于管式炉中在 纯 H2 还原气氛 下 1100 ℃ 烧结 4h
还原,冷却至室温,即可得到包覆有金属纳米粒子的 掺锰锡酸镁发光材料 Mg1.98SnO4 :
Mn0.02 @SnO2@ Cu1 ×10ˉ4 。
实施例 6
高温固相法制备 Mg1.99SnO4 :
Mn0.01 @SnO2 @(Ag0.5/Au0.5)
1.25 ×10ˉ3
一种掺锰锡酸镁发光材料的制备方法, 包括如下步骤:
( 1 ) Ag0.5/Au0.5
金属纳米粒子溶胶的制备:称取 6.2mg 氯金酸( AuCl3·HCl·4H2O )和 2.5mg
AgNO3 溶解到 28mL 的去离子水中;当完全溶解后,称取 22mg 柠檬酸钠和 20mg 聚乙烯吡咯烷酮
,并在磁力搅拌的环境下溶解到上述混合溶液中;称取新制备的 5.7mg 硼氢化钠溶到 10mL 去离子水中,得到 10mL 浓度为
1.5×10-2mol/L 的硼氢化钠水溶液;在磁力搅拌的环境下,往上述混合溶液中一次性加入
2mL1.5×10-2mol/L 的硼氢化钠水溶液,之后继续反应 20min ,即得 30mL 总金属浓度为
1×10-3mol/L 的 Ag/Au 金属纳米粒子溶胶。
( 2 ) SnO2
@(Ag0.5/Au0.5) 1.25 ×10ˉ3 的制备:量取 5mL 1 ×
10-3mol/L 的 Ag0.5/Au0.5 纳米粒子溶胶于烧杯中,并加入 10mL
0.1g/mL 聚乙烯吡咯烷酮 ,并磁力搅拌 12h ,得经表面处理后的 Ag0.5/Au0.5
金属纳米粒子。
( 3 )通过加入 NaOH 溶液调节含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液的 pH 值至 10.5
,搅拌 15min 后, 转入 60 ℃ 水浴中恒温加热搅拌,然后在搅拌下快速加入 30mL 0.2mol/L 的
Na2SnO3 溶液,接着搅拌 1h ,离心、分离干燥得到包覆有金属纳米粒子的 SnO2
粉末,即 SnO2 @(Ag0.5/Au0.5)1.25 ×10ˉ3
,其中 y 为 1.25×10ˉ3 。
( 4 ) Mg1.99SnO4 :
Mn0.01 @SnO2
@(Ag0.5/Au0.5)1.25 ×10ˉ3 的制备: 称取 Mg O 0.3186g
, Mn(CH3COO)2·4H2O 0.0098g 和 0.6028 g 的
SnO2 @ (Ag0.5/Au0.5)1.25 ×10ˉ3 粉末,
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,于马弗炉中 1000 ℃ 热处理 3h ,再于管式炉中在 纯 H2
还原气氛 下 1250 ℃ 烧结 5h 还原,冷却至室温,即可得到包覆有金属纳米粒子的 掺锰锡酸镁发光材料
Mg1.99SnO4 : Mn0.01 @ SnO2 @
(Ag0.5/Au0.5) 1.25 ×10ˉ3 。
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 、一种掺锰锡酸镁发光材料, 其特征在于, 分子通式为 :
Mg2-xSnO4:Mnx@SnO 2@M y
,其中, @ 是包覆, Mg2-xSnO4:Mnx 是外层壳,
SnO2 是中间层壳, M 是内核, M 为金属纳米粒子, M 选自 Ag 、 Au 、 Pt 、 Pd 和 Cu 中的至少一种, x
的取值 为 0 < x≤0.05 , y 为 M 与 Sn 的摩尔之比, y 的取值 为 0 < y≤1×10-2
。
2 、 如 权利要求 1 所述的 掺锰锡酸镁发光材料 ,其特征在于,所述 x 的取值 为 0.002≤x≤0.008 ,
所述 y 的取值为 1×10-5 < y≤1×10-3 。
3 、一种 掺锰锡酸镁发光材料 的制备方法,其特征在于,包括如下步骤 :
( 1 )将金属的盐溶液、助剂和还原剂混合并反应,制得金属纳米粒子溶胶,所述金属的盐溶液为 金属 Ag 、 Au 、 Pt
、 Pd 和 Cu 中的至少一种的盐溶液 ;
( 2 ) 将 所述 金属纳米粒子溶胶加入到溶剂中,搅拌后制得含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液,所述溶剂选自
聚乙烯吡咯烷酮水 溶液、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚乙二醇或十六烷基三甲基溴化铵;
( 3 )调节 所述 含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液的 pH 值至 10~11 ,在
50~70℃温度下水浴加热并搅拌,然后在搅拌下加入Na2SnO3 ,接着搅拌,随后分离干燥得到包覆有金属纳米粒子的
SnO2 粉末;
( 4 )按照化学计量比,分别称取 Mg 的化合物原料、 Mn 的化合物原料及 所述 包覆有金属纳米粒子的
SnO2 粉末,研磨混合均匀,升温至 800~1200℃ 煅烧 2~12h 小时,再于 1000 ℃ ~1400℃ 的温度下还原
0.5~6 小时,随炉冷却降温至室温,即得到掺锰锡酸镁发光材料。
4 、 如 权利要求 3 所述的 掺锰锡酸镁发光材料 的制备方法,其特征在于,步骤( 1 )中 所述 金属的盐溶液浓度为
1×10-3mol/L ~ 5×10-2mol/L 。
5 、 如 权利要求 3 所述的 掺锰锡酸镁发光材料 的制备方法,其特征在于,步骤( 1
)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、十二烷基硫酸钠和十二烷基磺酸钠中的至少一种, 所述
助剂的添加量为在制得的金属纳米粒子溶胶中的含量为 1×10-4g/mL ~ 5×10-2g/mL 。
6 、 如 权利要求 3 所述的 掺锰锡酸镁发光材料 的制备方法,其特征在于,步骤( 1
)中所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠和硼氢化钠中的至少一种, 所述 还原剂为浓度 为 1×10-4mol/L ~ 1mol/L 的
水溶液 ,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 3 所述的 掺锰锡酸镁发光材料 的制备方法,其特征在于,步骤( 3 )为 通过加入 NaOH
溶液调节 所述 含有经表面处理的金属纳米粒子的溶液的 pH 值至 10.5 ,在 60 ℃ 温度下水浴加热并搅拌,然后在搅拌下快速加入
Na2SnO3 ,接着搅拌,随后分离干燥得到包覆有金属纳米粒子的 SnO2 粉末。
8 、 如 权利要求 3 所述的 掺锰锡酸镁发光材料 的制备方法,其特征在于,步骤( 4 )中所述 Mg 的化合物原料为
Mg 的氧化物、碳酸盐、醋酸盐或草酸盐。
9 、 如 权利要求 3 所述的 掺锰锡酸镁发光材料 的制备方法,其特征在于,步骤( 4 )中 所述 Mn 的化合物原料为
Mn 的氧化物、碳酸盐、醋酸盐或草酸盐。
10 、 如 权利要求 3 所述的 掺锰锡酸镁发光材料 的制备方法,其特征在于,步骤( 4 )中 所述还原为在
N2 与 H2 还原气氛、 CO 还原气氛、纯 H2 还原气氛中的至少一种还原气氛下进行。
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