CN106753368A - 一种快速制备固体发光材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速制备固体发光材料的方法，所述方法以柠檬酸、胺盐酸盐及稀土金属盐为原料，直接将上述原料研磨混合均匀后，采用微波辅助热解反应获得。所述胺盐酸盐包括甲胺盐酸盐、乙胺盐酸盐、乙二胺盐酸盐或丙胺盐酸盐；所述稀土金属盐为含镧或钇的卤盐、含镧或钇的硫酸盐或含镧或钇的硝酸盐。本发明提供的方法克服了传统的用于制备固体发光材料方法的缺陷，所述方法制备步骤简单，制备快速耗时短（热解过程不超过五分钟），成本低廉，能耗低，反应条件温和，该方法利用微波直接热解固体混合物就可以得到具有发光性能的材料，无需任何溶剂的参与，摆脱了对反应溶剂的依赖，适于大量生产和工业推广。

Description

一种快速制备固体发光材料的方法

技术领域

本发明属于功能材料制备技术领域，更具体地，涉及一种快速制备固体发光材料的方法。

背景技术

固体发光材料在光电子学、激光、照明、显示、辐射探测、医药、农业等方面已经得到了广泛的应用。随着社会的发展和技术的进步，对固体发光材料的性能和制备方法也提出了新的要求。目前，用于制备固体发光材料的方法主要有：化学沉淀法、溶胶凝胶法、喷雾热解法、水热合成法、高温固相烧结法等。

化学沉淀法是将各种原料溶解于同一种溶液中，然后加入沉淀剂或在一定温度下使溶液发生水解，形成沉淀性的物质并从溶液析出后，经过洗涤、热分解或脱水得到氧化物粉料，再在还原气氛下以一定温度锻烧而成，冷却后即得到所需产品。而溶胶凝胶法则是以有机化合物溶液作为母体材料，配以激活剂、共激活剂、助熔剂等有机化合物，混合后，加入水，在溶液中静化形成凝胶，经过干燥、锻烧去除有机物后，再在弱还原气氛下锻烧还原得到发光材料。喷雾热解法是将各金属盐按制备复合型粉末所需的化学计量比配成前驱体溶液，经雾化器雾化后，由载气带入高温反应炉中，在反应炉中瞬间完成溶剂蒸发、溶质沉淀形成固体颗粒、颗粒干燥、颗粒热分解、烧结成型等一系列的物理化学过程，最后形成超细粉末。水热合成法以液态水或气态水作为传递压力的介质，利用绝大多数物相在高压下均能部分溶于水的特性，使反应在液相或气相中进行。以上四种方法都具备一个显著的缺点，即无法克服对于溶剂的依赖性，并且制备步骤繁琐复杂，生产周期长。

高温固相烧结法作为制备发光材料的常用方法，是将高纯度的各种原料进行机械粉磨、混合、预处理后，于1000℃~1600℃℃高温锻烧反应数小时，最后粉碎研磨得到产品。但是这种方法通常需要在几小时高温状态下制备，反应过程能耗大，制备周期长。

因此，急需一种制备简单，反应快速，且得到的固体发光材料形态好，不依赖于溶剂的新合成方法来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术中的不足，提供了一种快速制备固体发光材料的方法。

本发明提供的方法具有成本低、速度快、能耗少、简单温和的特点。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种快速制备固体发光材料的方法，以柠檬酸、胺盐酸盐及稀土金属盐为原料，在无溶剂参与下采用微波辅助热解反应获得。

优选地，所述胺盐酸盐包括甲胺盐酸盐、乙胺盐酸盐、乙二胺盐酸盐或丙胺盐酸盐；所述稀土金属盐为含镧或钇的卤盐、含镧或钇的硫酸盐或含镧或钇的硝酸盐。

优选地，所述柠檬酸、胺盐酸盐与稀土金属盐的反应摩尔比为（0.1~1）：（1~2）：（0.1~1）。

优选地，微波辅助热解反应的时间为0.5~5分钟。

更具体地，是将所述原料直接研磨混合均匀后，采用微波辅助热解进行反应。

发明人前期利用柠檬酸、甲胺盐酸盐在水溶剂的参与下，经过微波辅助热解掺杂镧得到了一系列碳量子点荧光材料，但上述合成路线及原理与本发明的固体发光材料均显著不同，例如，本发明完全为无溶剂固相反应，此外，前述工作制备的发光材料在溶液下发光，而在固相状态下不发光。本发明的发光材料是在固相状态下发光，而在溶液状态下仅有微弱发光行为。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

本发明提供的方法克服了传统的用于制备固体发光材料方法的缺陷，所述方法制备步骤简单，制备快速耗时短（热解过程不超过五分钟），成本低廉，能耗低，反应条件温和，该方法利用微波直接热解固体混合物就可以得到具有发光性能的材料，无需任何溶剂的参与，摆脱了对反应溶剂的依赖，适于大量生产和工业推广。

附图说明

图1是本发明方法实施例1制备的固体发光材料的荧光光谱图。

图2是利用水相合成法制备的固体发光材料的荧光光谱图。

图3是利用水相合成法制备的固体发光材料的光学照片图。

图4是本发明方法实施例2制作的固体发光材料和氯化铁固体（作为对比）在日光灯和365nm紫外灯下拍摄的照片（365nm紫外灯下，氯化铁固体不能呈现发光行为，而发光材料能够看到明显的黄色荧光）。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。

实施例1：

取柠檬酸0.5 g，甲胺盐酸盐0.17g，七水合氯化镧0.78g，放置于研钵中充分研磨混合均匀，转移到锥形瓶中，放置于微波炉中热解4分钟，反应结束后即可得到固体发光材料。

实施例2：

取柠檬酸0.5 g，甲胺盐酸盐0.35g，七水合氯化镧0.39g，放置于研钵中充分研磨混合均匀，转移到锥形瓶中，放置于微波炉中热解1分钟，反应结束后即可得到固体发光材料。

如图1所示，实施例1制备的固体发光材料的的最大发射光波长为 580nm左右;如图2，图3所示,水相法制备的材料观察不到明显的发射光谱,固体没有荧光信号；如图4所示，实施例2制备的固相发光材料在365nm紫外灯下，能够看到明显的黄色荧光，且产品收率高，在大量生产和工业推广上具有极大的应用前景。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种快速制备固体发光材料的方法，其特征在于，以柠檬酸、胺盐酸盐及稀土金属盐为原料，在无溶剂参与下采用微波辅助热解反应获得。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胺盐酸盐包括甲胺盐酸盐、乙胺盐酸盐、乙二胺盐酸盐或丙胺盐酸盐。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀土金属盐为含镧或钇的卤盐、含镧或钇的硫酸盐或含镧或钇的硝酸盐。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述柠檬酸、胺盐酸盐与稀土金属盐的反应摩尔比为（0.1~1）：（1~2）：（0.1~1）。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，微波辅助热解反应的时间为0.5~5分钟。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述原料直接研磨混合均匀后，采用微波辅助热解进行反应。