CN112374532B - 一种镓酸锌发光材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种镓酸锌发光材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112374532B CN112374532B CN202011261341.6A CN202011261341A CN112374532B CN 112374532 B CN112374532 B CN 112374532B CN 202011261341 A CN202011261341 A CN 202011261341A CN 112374532 B CN112374532 B CN 112374532B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- reaction kettle
- luminescent material
- reaction
- zinc gallate
- 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
Links
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 73
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 73
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 73
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 83
- CHPZKNULDCNCBW-UHFFFAOYSA-N gallium nitrate Chemical compound [Ga+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O CHPZKNULDCNCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 19
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229940044658 gallium nitrate Drugs 0.000 claims abstract description 15
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 67
- 229910007486 ZnGa2O4 Inorganic materials 0.000 claims description 45
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M Sodium oleate Chemical compound [Na+].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M 0.000 claims description 24
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 21
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 20
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 14
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 11
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 11
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 11
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 10
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 10
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 abstract 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 5
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 5
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 5
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910018572 CuAlO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002370 SrTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003107 Zn2SnO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N gallium(III) oxide Inorganic materials O=[Ga]O[Ga]=O QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229940049964 oleate Drugs 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G15/00—Compounds of gallium, indium or thallium
- C01G15/006—Compounds containing, besides gallium, indium, or thallium, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
-
- 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
- C09K11/62—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing gallium, indium or thallium
- C09K11/621—Chalcogenides
- C09K11/623—Chalcogenides with zinc or cadmium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
- C01P2004/38—Particle morphology extending in three dimensions cube-like
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明提供一种镓酸锌发光材料及其制备方法和应用,属于发光材料和固体照明制备技术领域。本发明以硝酸镓和乙酸锌为原料,采用一步水热法直接制备得到镓酸锌发光材料,反应条件温和、产率高,工艺简单,同时制备得到的镓酸锌发光材料形貌尺寸均一,呈纳米立方体结构,将镓酸锌纳米颗粒和环氧树脂通过旋涂法沉积到玻璃上形成有机无机杂化薄膜,非常适于作为荧光发射材料特别是白光LED的荧光发射材料使用,因此具有良好的实际应用之价值。
Description
技术领域
本发明属于发光材料和固体照明制备技术领域,具体涉及一种镓酸锌发光材料及其制备方法和应用。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
随着人类社会对节能环保的关注,发光二极管(light-emtting diode,LED)问世,其在节能环保和寿命等方面表现出的巨大潜能,使以白光LED为主的固态照明受到越来越多的关注,目前,固态照明已经被认为是继白炽灯、荧光灯之后的新一代照明光源,并被广泛应用于各种领域。与传统的照明技术(白炽灯、荧光灯)相比,固态照明由于具有高效、寿命长、节能环保、实用性广等以及环境友好等优点,引起人们广泛关注,被誉为新一代的照明光源。
目前,封装LED最常用、最成熟的技术是荧光粉转换技术。即使用荧光粉将LED芯片发出的短波长的光换为长波段的光,通过各色光的混合得到白光。使用紫外或者近紫外LED芯片与荧光粉封装得到白光是其中一种方案。使用这种方案得到的白光显示指数普遍较高,并且色温容易调整是未来LED的一个重要发展方向。
镓酸锌是尖晶石结构双金属氧化物半导体材料,其带隙在4.4-4.7eV之间,因具有较宽的带隙和紫外光响应性,可以用作白光LED的荧光粉。与其他发光材料相比,镓酸锌本身可以通过Ga-O基团自激发,有蓝光发射,同时还具有优良的化学以及热稳定性,ZnGa2O4还可以作为荧光材料基质,其发光效率高,光谱带窄。人们采用各种合成方法合成这些荧光发射材料,如以Ga2O3和ZnO纳米线为模板通过热蒸发合成法得到了有蓝光发射的ZnGa2O4纳米管和纳米线,以固相反应法得到了Cr3+掺杂的发红光的ZnGa2O4,以CVD法得到了垂直生长的ZnGa2O4纳米线以及ZnGa2O4八面体。但发明人发现,这些合成方法通常需要很高的温度,反应温度高达900℃以上,能源消耗高,给环境污染治理带来隐患。因此,寻找节能减排的低温合成方法是目前全彩色发光材料合成领域亟需解决的问题。
另一方面,高温合成法得到的发光材料具有较大的微观尺寸,通常在微米级别,当荧光材料具有均一的纳米尺度时,那么发射位点密度将会明显提高,从而有助于提高荧光发射强度,目前,人们已制备出具有全彩色发射的微米球形ZnGa2O4,但其经水热法合成后还需要在1000℃高温下煅烧处理才能使杂离子进入ZnGa2O4基质的晶格而具有发光性能。
发明内容
针对上述现有技术,经长期的技术与实践探索,本发明提供了一种镓酸锌发光材料及其制备方法和应用。本发明采用一步水热法直接制备得到镓酸锌发光材料,反应条件温和、产率高,工艺简单,同时制备得到的镓酸锌发光材料形貌尺寸均一,呈纳米立方体结构,非常适于作为荧光发射材料特别是白光LED的荧光发射材料使用,因此具有良好的实际应用之价值。
本发明是通过如下技术方案实现的:
本发明的第一个方面,提供一种镓酸锌发光材料的制备方法,所述制备方法包括将硝酸镓和乙酸锌溶于油酸钠水溶液后进行水热反应即得。
本发明的第二个方面,提供上述制备方法制得的镓酸锌发光材料。所述镓酸锌发光材料为尺寸形貌均一的纳米级立方体结构,结晶性好,稳定性高。基于反应条件参数的微调,从而可使得镓酸锌发光材料尺寸控制在20-80nm范围内。
本发明的第三个方面,提供一种有机无机杂化膜,所述有机无机杂化膜包含上述镓酸锌发光材料。
本发明的第四个方面,提供上述有机无机杂化膜的制备方法,所述制备方法包括:将上述镓酸锌发光材料溶于有机溶剂中,涂覆于基底上,然后将环氧树脂高分子涂覆沉积于上即得。
本发明的第五个方面,提供上述镓酸锌发光材料和/或有机无机杂化膜在固体白光照明中的应用。
本发明的第六个方面,提供一种发光装置,所述发光装置包含上述镓酸锌发光材料和/或有机无机杂化膜,以及紫外LED灯。
使用时,紫外LED灯照射上述镓酸锌发光材料和/或有机无机杂化膜,实现固体白光照明。
上述一个或多个技术方案的有益技术效果:
1)上述技术方案以硝酸镓和乙酸锌为原料,以油酸钠作为表面活性剂进行水热反应即可得到ZnGa2O4纳米立方体;前驱体制备简单,反应过程温和,高效快捷;所得到的ZnGa2O4纳米立方体形貌尺寸均一,产率高,结晶性好,稳定性高。
2)上述技术方案制备的镓酸锌/高分子有机无机杂化的薄膜厚度可调,制备方法简单、用于固体白光照明的能量转换效率高,实用性强,易于规模化生产,因此具有良好的实际应用之价值。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明实施例1中制备的产物镓酸锌的X射线衍射图谱;
图2是本发明实施例1中制备的产物镓酸锌的扫描电镜图;
图3是本发明实施例2中制备的产物镓酸锌X射线衍射图谱;
图4是本发明实施例2中制备的产物镓酸锌扫描电镜图;
图5是本发明实施例3中制备的产物镓酸锌X射线衍射图谱;
图6是本发明实施例3中制备的产物镓酸锌扫描电镜图;
图7是本发明实施例4中制备的产物镓酸锌X射线衍射图谱;
图8是本发明实施例4中制备的产物镓酸锌扫描电镜图;
图9是本发明实施例5中制备的产物镓酸锌X射线衍射图谱;
图10是本发明实施例5中中制备的产物镓酸锌扫描电镜图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。应理解,本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案;还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本发明的保护范围。
结合具体实例对本发明作进一步的说明,以下实例仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。如果实施例中未注明的实验具体条件,通常按照常规条件,或按照试剂公司所推荐的条件;下述实施例中所用的试剂、耗材等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
如前所述,目前镓酸锌发光材料制备普遍存在反应条件较严苛,能源消耗大、易产生环境污染等问题。
有鉴于此,本发明的一个典型具体实施方式中,提供一种镓酸锌发光材料的制备方法,所述制备方法包括将硝酸镓和乙酸锌溶于油酸钠水溶液后进行水热反应即得。本发明以硝酸镓和乙酸锌为原料,以油酸钠作为表面活性剂进行水热反应即可得到镓酸锌纳米立方体;制备简单,反应过程温和,高效快捷。
本发明的又一具体实施方式中,镓离子和锌离子的摩尔比控制为1~3:1,优选为2:1;
本发明的又一具体实施方式中,控制镓离子的浓度为0.008-0.009mol/L,锌离子的浓度为0.004-0.005mol/L;
本发明的又一具体实施方式中,镓离子的浓度为0.0086mol/L,锌离子的浓度为0.0043mol/L;在此浓度条件下,有利于加快反应速率,提高产品收率和品质。
本发明的又一具体实施方式中,油酸根浓度控制为0.055-0.06mol/L。
本发明的又一具体实施方式中,所述水热反应条件具体为:在180℃~220℃反应10~30h,进一步优选在200℃反应20h。
本发明的又一具体实施方式中,水热反应产物经纯化后即得。
所述纯化步骤包括洗涤、干燥的步骤。
所述洗涤具体方法为:使用环己烷和乙醇的混合溶液洗涤,并离心。
本发明的又一具体实施方式中,所述环己烷和乙醇的体积比为1:1~4;优选为1:4。
本发明的又一具体实施方式中,控制离心转速为8000-10000r/min,离心时间为8-10min,离心次数3-6次。
所述干燥方式优选为真空干燥,进一步的,所述干燥具体方法为:在50-70℃下干燥10-20h,优选为60℃条件下干燥12h。
本发明的又一具体实施方式中,提供上述制备方法制得的镓酸锌发光材料。所述镓酸锌发光材料为尺寸形貌均一的纳米级立方体结构,结晶性好,稳定性高,且具有良好的单分散性。基于反应条件参数的微调,从而可使得镓酸锌发光材料尺寸控制在20-80nm范围内。
本发明的又一具体实施方式中,提供一种有机无机杂化膜,所述有机无机杂化膜包含上述镓酸锌发光材料。
本发明的又一具体实施方式中,提供上述有机无机杂化膜的制备方法,所述制备方法包括:将上述镓酸锌发光材料溶于有机溶剂中,涂覆于基底(如导电玻璃,包括但不限于FTO、ITO、AZO、ZnO:B、ZnO:Ga、ZnO:In、Cd2SnO4、Zn2SnO4、TiO2:Nb、SrTiO3:Nb、CuS、CuAlO2和CuAlS2任一种)上,然后将环氧树脂高分子涂覆沉积于上即得。
其中,所述有机溶剂为乙醇,为保证镓酸锌发光材料分散均匀,控制乙醇溶液中的镓酸锌的浓度为1-4mg/mL,优选为3mg/mL。
为保证涂覆均匀,所述涂覆方式可选用旋涂,控制匀胶机的转速为1000-1500r/min,旋涂时间控制为10-40s,优选以1200r/min转速旋涂30s。
本发明的又一具体实施方式中,提供上述镓酸锌发光材料和/或有机无机杂化膜在固体白光照明中的应用。
本发明的又一具体实施方式中,提供一种发光装置,所述发光装置包含上述镓酸锌发光材料和/或有机无机杂化膜,以及紫外LED灯。
使用时,紫外LED灯照射上述镓酸锌发光材料和/或有机无机杂化膜,实现固体白光照明。
以下通过实施例对本发明做进一步解释说明,但不构成对本发明的限制。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例ZnGa2O4纳米立方体的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、称取0.912g的油酸钠溶于50ml去离子水中配成溶液,使用磁力搅拌器搅拌至溶解均匀;
步骤2、往上述溶液中加入0.0767g硝酸镓和0.0329g乙酸锌,使用磁力搅拌器搅拌分散均匀;
步骤3、将上述溶液作为水热反应的前驱体溶液,转移至50ml的聚四氟乙烯材料的反应釜内衬中,然后密封到高压反应釜中,将反应釜放入200℃的恒温鼓风干燥箱中反应12h;
步骤4、反应结束后,自然冷却至室温,打开反应釜,离心收集产品,并用环己烷和乙醇的混合溶液(1:4)离心3次,离心转速10000r/min,离心时间1min;
步骤5、将离心得到的沉淀放入60℃的真空干燥箱中,干燥12h,最终得到所述的ZnGa2O4纳米立方体。
图1为ZnGa2O4纳米立方体的XRD图谱,结果表明该纳米立方体为纯相的ZnGa2O4纳米结构且具有高的结晶性。图2为ZnGa2O4纳米立方体的表面形貌,结果表明实施例1的工艺参数可以制备出ZnGa2O4纳米立方体,该纳米立方体的尺寸在20nm左右。
实施例2
本实施例ZnGa2O4纳米立方体的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、称取0.912g的油酸钠溶于50ml去离子水中配成溶液,使用磁力搅拌器搅拌至溶解均匀;
步骤2、往上述溶液中加入0.0767g硝酸镓和0.0329g乙酸锌,使用磁力搅拌器搅拌分散均匀;
步骤3、将上述溶液作为水热反应的前驱体溶液,转移至50ml的聚四氟乙烯材料的反应釜内衬中,然后密封到高压反应釜中,将反应釜放入200℃的恒温鼓风干燥箱中反应18h;
步骤4、反应结束后,自然冷却至室温,打开反应釜,离心收集产品,并用环己烷和乙醇的混合溶液(1:4)离心3次,离心转速10000r/min,离心时间1min;
步骤5、将离心得到的沉淀放入60℃的真空干燥箱中,干燥12h,最终得到所述的ZnGa2O4纳米立方体。
图3为ZnGa2O4纳米立方体的XRD图谱,结果表明该纳米立方体为纯相的ZnGa2O4纳米结构且具有高的结晶性。图4为ZnGa2O4纳米立方体的表面形貌,结果表明实例2的工艺参数可以制备出ZnGa2O4纳米立方体,该纳米立方体的尺寸在40nm左右。
实施例3
本实施例ZnGa2O4纳米立方体的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、称取0.912g的油酸钠溶于50ml去离子水中配成溶液,使用磁力搅拌器搅拌至溶解均匀;
步骤2、往上述溶液中加入0.0767g硝酸镓和0.0329g乙酸锌,使用磁力搅拌器搅拌分散均匀;
步骤3、将上述溶液作为水热反应的前驱体溶液,转移至50ml的聚四氟乙烯材料的反应釜内衬中,然后密封到高压反应釜中,将反应釜放入200℃的恒温鼓风干燥箱中反应20h;
步骤4、反应结束后,自然冷却至室温,打开反应釜,离心收集产品,并用环己烷和乙醇的混合溶液(1:4)离心3次,离心转速10000r/min,离心时间1min;
步骤5、将离心得到的沉淀放入60℃的真空干燥箱中,干燥12h,最终得到所述的ZnGa2O4纳米立方体。
图5为ZnGa2O4纳米立方体的XRD图谱,结果表明该纳米立方体为纯相的ZnGa2O4纳米结构且具有高的结晶性。图6为ZnGa2O4纳米立方体的表面形貌,结果表明实施例3的工艺参数可以制备出ZnGa2O4纳米立方体,该纳米立方体的尺寸在60nm左右。
实施例4
本实施例ZnGa2O4纳米立方体的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、称取0.912g的油酸钠溶于50ml去离子水中配成溶液,使用磁力搅拌器搅拌至溶解均匀;
步骤2、往上述溶液中加入0.0767g硝酸镓和0.0329g乙酸锌,使用磁力搅拌器搅拌分散均匀;
步骤3、将上述溶液作为水热反应的前驱体溶液,转移至50ml的聚四氟乙烯材料的反应釜内衬中,然后密封到高压反应釜中,将反应釜放入200℃的恒温鼓风干燥箱中反应24h;
步骤4、反应结束后,自然冷却至室温,打开反应釜,离心收集产品,并用环己烷和乙醇的混合溶液(1:4)离心3次,离心转速10000r/min,离心时间1min;
步骤5、将离心得到的沉淀放入60℃的真空干燥箱中,干燥12h,最终得到所述的ZnGa2O4纳米立方体。
图7为ZnGa2O4纳米立方体的XRD图谱,结果表明该纳米立方体为纯相的ZnGa2O4纳米结构且具有高的结晶性。图8为ZnGa2O4纳米立方体的表面形貌,结果表明实施例4的工艺参数可以制备出ZnGa2O4纳米立方体,该纳米立方体的尺寸在80nm左右。
实施例5
本实施例ZnGa2O4纳米立方体的制备方法,具体包括以下步骤:
步骤1、称取0.912g的油酸钠溶于50ml去离子水中配成溶液,使用磁力搅拌器搅拌至溶解均匀;
步骤2、往上述溶液中加入0.0767g硝酸镓和0.0329g乙酸锌,使用磁力搅拌器搅拌分散均匀;
步骤3、将上述溶液作为水热反应的前驱体溶液,转移至50ml的聚四氟乙烯材料的反应釜内衬中,然后密封到高压反应釜中,将反应釜放入200℃的恒温鼓风干燥箱中反应28h;
步骤4、反应结束后,自然冷却至室温,打开反应釜,离心收集产品,并用环己烷和乙醇的混合溶液(1:4)离心3次,离心转速10000r/min,离心时间1min;
步骤5、将离心得到的沉淀放入60℃的真空干燥箱中,干燥12h,最终得到所述的ZnGa2O4纳米立方体。
图9为ZnGa2O4纳米立方体的XRD图谱,结果表明该纳米立方体为纯相的ZnGa2O4纳米结构且具有高的结晶性。图10为ZnGa2O4纳米立方体的表面形貌,结果表明实施例5的工艺参数可以制备出ZnGa2O4纳米立方体,该纳米立方体的尺寸在50nm左右。
实施例6
得到的镓酸锌纳米立方体溶解到乙醇溶液中,通过旋涂的方法,在匀胶机上用1200r/min的转速,沉积到ITO玻璃基底上,沉积的时间为30s,在所得到的镓酸锌薄膜上旋涂一层环氧树脂高分子形成有机无机复合的薄膜,使用紫外LED灯照射该薄膜,实现固体白光照明。
镓酸锌纳米立方体的制备方法同实施例3中的制备方法。
最后应该说明的是,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,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分进行等同替换。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。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (11)
1.一种镓酸锌发光材料,其特征在于,所述镓酸锌发光材料为ZnGa2O4纳米立方体,其制备方法包括以下步骤:
步骤1、称取0.912g的油酸钠溶于50ml去离子水中配成溶液,使用磁力搅拌器搅拌至溶解均匀;
步骤2、往上述溶液中加入0.0767g硝酸镓和0.0329g乙酸锌,使用磁力搅拌器搅拌分散均匀;
步骤3、将上述溶液作为水热反应的前驱体溶液,转移至50ml的聚四氟乙烯材料的反应釜内衬中,然后密封到高压反应釜中,将反应釜放入200℃的恒温鼓风干燥箱中反应12h;
步骤4、反应结束后,自然冷却至室温,打开反应釜,离心收集产品,并用环己烷和乙醇的混合溶液(1:4)离心3次,离心转速10000r/min,离心时间1min;
步骤5、将离心得到的沉淀放入60℃的真空干燥箱中,干燥12h,最终得到所述的ZnGa2O4纳米立方体。
2.一种镓酸锌发光材料,其特征在于,所述镓酸锌发光材料为ZnGa2O4纳米立方体,其制备方法包括以下步骤:
步骤1、称取0.912g的油酸钠溶于50ml去离子水中配成溶液,使用磁力搅拌器搅拌至溶解均匀;
步骤2、往上述溶液中加入0.0767g硝酸镓和0.0329g乙酸锌,使用磁力搅拌器搅拌分散均匀;
步骤3、将上述溶液作为水热反应的前驱体溶液,转移至50ml的聚四氟乙烯材料的反应釜内衬中,然后密封到高压反应釜中,将反应釜放入200℃的恒温鼓风干燥箱中反应18h;
步骤4、反应结束后,自然冷却至室温,打开反应釜,离心收集产品,并用环己烷和乙醇的混合溶液(1:4)离心3次,离心转速10000r/min,离心时间1min;
步骤5、将离心得到的沉淀放入60℃的真空干燥箱中,干燥12h,最终得到所述的ZnGa2O4纳米立方体。
3.一种镓酸锌发光材料,其特征在于,所述镓酸锌发光材料为ZnGa2O4纳米立方体,其制备方法包括以下步骤:
步骤1、称取0.912g的油酸钠溶于50ml去离子水中配成溶液,使用磁力搅拌器搅拌至溶解均匀;
步骤2、往上述溶液中加入0.0767g硝酸镓和0.0329g乙酸锌,使用磁力搅拌器搅拌分散均匀;
步骤3、将上述溶液作为水热反应的前驱体溶液,转移至50ml的聚四氟乙烯材料的反应釜内衬中,然后密封到高压反应釜中,将反应釜放入200℃的恒温鼓风干燥箱中反应20h;
步骤4、反应结束后,自然冷却至室温,打开反应釜,离心收集产品,并用环己烷和乙醇的混合溶液(1:4)离心3次,离心转速10000r/min,离心时间1min;
步骤5、将离心得到的沉淀放入60℃的真空干燥箱中,干燥12h,最终得到所述的ZnGa2O4纳米立方体。
4.一种镓酸锌发光材料,其特征在于,所述镓酸锌发光材料为ZnGa2O4纳米立方体,其制备方法包括以下步骤:
步骤1、称取0.912g的油酸钠溶于50ml去离子水中配成溶液,使用磁力搅拌器搅拌至溶解均匀;
步骤2、往上述溶液中加入0.0767g硝酸镓和0.0329g乙酸锌,使用磁力搅拌器搅拌分散均匀;
步骤3、将上述溶液作为水热反应的前驱体溶液,转移至50ml的聚四氟乙烯材料的反应釜内衬中,然后密封到高压反应釜中,将反应釜放入200℃的恒温鼓风干燥箱中反应24h;
步骤4、反应结束后,自然冷却至室温,打开反应釜,离心收集产品,并用环己烷和乙醇的混合溶液(1:4)离心3次,离心转速10000r/min,离心时间1min;
步骤5、将离心得到的沉淀放入60℃的真空干燥箱中,干燥12h,最终得到所述的ZnGa2O4纳米立方体。
5.一种镓酸锌发光材料,其特征在于,所述镓酸锌发光材料为ZnGa2O4纳米立方体,其制备方法包括以下步骤:
步骤1、称取0.912g的油酸钠溶于50ml去离子水中配成溶液,使用磁力搅拌器搅拌至溶解均匀;
步骤2、往上述溶液中加入0.0767g硝酸镓和0.0329g乙酸锌,使用磁力搅拌器搅拌分散均匀;
步骤3、将上述溶液作为水热反应的前驱体溶液,转移至50ml的聚四氟乙烯材料的反应釜内衬中,然后密封到高压反应釜中,将反应釜放入200℃的恒温鼓风干燥箱中反应28h;
步骤4、反应结束后,自然冷却至室温,打开反应釜,离心收集产品,并用环己烷和乙醇的混合溶液(1:4)离心3次,离心转速10000r/min,离心时间1min;
步骤5、将离心得到的沉淀放入60℃的真空干燥箱中,干燥12h,最终得到所述的ZnGa2O4纳米立方体。
6.一种有机无机杂化膜,其特征在于,所述有机无机杂化膜包含权利要求1-5任一项所述镓酸锌发光材料。
7.权利要求6所述有机无机杂化膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:将所述镓酸锌发光材料溶于有机溶剂中,涂覆于基材上,然后将环氧树脂高分子涂覆沉积于上即得。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为乙醇,控制乙醇溶液中的镓酸锌的浓度为1-4mg/mL;
所述涂覆方式为旋涂,控制转速为1000-1500r/min,旋涂时间控制为10-40s。
9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,乙醇溶液中的镓酸锌的浓度为3mg/mL;旋涂时,以1200r/min旋涂30s。
10.权利要求5所述镓酸锌发光材料或权利要求6所述有机无机杂化膜在固体白光照明中的应用。
11.一种发光装置,其特征在于,所述发光装置包含权利要求5所述镓酸锌发光材料或权利要求6所述有机无机杂化膜,还包括紫外LED灯。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011261341.6A CN112374532B (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种镓酸锌发光材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011261341.6A CN112374532B (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种镓酸锌发光材料及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112374532A CN112374532A (zh) | 2021-02-19 |
CN112374532B true CN112374532B (zh) | 2022-04-05 |
Family
ID=74583205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011261341.6A Active CN112374532B (zh) | 2020-11-12 | 2020-11-12 | 一种镓酸锌发光材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112374532B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118087032B (zh) * | 2024-04-24 | 2024-08-23 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种镓酸锌薄膜的制备方法以及镓酸锌薄膜 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09291279A (ja) * | 1996-04-25 | 1997-11-11 | Noritake Co Ltd | 粉末蛍光体およびその製造方法 |
CN102139912A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-08-03 | 上海交通大学 | 具有蓝色荧光的纳米镓酸锌的制备方法 |
CN103789834A (zh) * | 2012-10-26 | 2014-05-14 | 索尼公司 | 微米/纳米级镓酸锌晶体、其制备方法及其用途 |
-
2020
- 2020-11-12 CN CN202011261341.6A patent/CN112374532B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09291279A (ja) * | 1996-04-25 | 1997-11-11 | Noritake Co Ltd | 粉末蛍光体およびその製造方法 |
CN102139912A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-08-03 | 上海交通大学 | 具有蓝色荧光的纳米镓酸锌的制备方法 |
CN103789834A (zh) * | 2012-10-26 | 2014-05-14 | 索尼公司 | 微米/纳米级镓酸锌晶体、其制备方法及其用途 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
镓基氧化物/氢氧化物纳米材料的制备及性质研究;郑婷婷;《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ι辑》;20170815;B020-58 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112374532A (zh) | 2021-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110872510B (zh) | 基于二氧化硅包覆的红绿光钙钛矿量子点稳定荧光粉及制备 | |
Pan et al. | Synthesis of graphene quantum dot/metal–organic framework nanocomposites as yellow phosphors for white light-emitting diodes | |
Gu et al. | CaSi 2 O 2 N 2: Eu nanofiber mat based on electrospinning: facile synthesis, uniform arrangement, and application in white LEDs | |
CN102515255A (zh) | 硫化锌纳米球的制备方法 | |
CN113025316B (zh) | 一种高量子产率铜纳米团簇荧光纳米花及其制备方法与在led中的应用 | |
WO2019128756A1 (zh) | 复合薄膜及其制备方法和应用 | |
Li et al. | Carbon dots for promoting the growth of ZIF-8 crystals to obtain fluorescent powders and their application for latent fingerprint imaging | |
CN112374532B (zh) | 一种镓酸锌发光材料及其制备方法和应用 | |
CN104099088B (zh) | 制作掺杂金属离子的硫化锌纳米粒子的方法以及应用其进行光致发暖白光的方法 | |
CN109292812A (zh) | 单分散性ZnO量子点水溶胶的制备方法 | |
CN109980126B (zh) | 载流子传输材料、载流子传输薄膜及其制备方法和应用 | |
Kang et al. | Multicolor carbon dots assembled polyvinyl alcohol with enhanced emission for white light-emitting diode | |
CN1238574C (zh) | 利用水热技术制备高光致发光效率CdTe纳米晶的方法 | |
CN112625674B (zh) | 复合材料和量子点发光二极管及其制备方法 | |
TWI440695B (zh) | Preparation of Manganese Activated Zinc - Aluminum Spinel Green Fluorescent Nanometer Powder by Sol - Gel Technique and Its | |
CN107805495B (zh) | 高亮度锌锰硫化物纳米荧光粉的制备方法 | |
CN100509625C (zh) | 径向密排硅酸锌纳米线构成的复合空心球及其制备方法 | |
CN1169906C (zh) | 有机/无机纳米硫化镉杂化发光材料的合成方法 | |
CN114695748A (zh) | 量子点发光二极管的制备方法 | |
CN114695821A (zh) | 量子点发光二极管的制备方法 | |
CN111849480A (zh) | 红外线荧光粉、包含其的荧光粉复合材料与发光装置、以及荧光粉复合材料的制备方法 | |
CN113045211B (zh) | 复合材料及其制备方法、应用、发光二极管及其制备方法 | |
CN110776000A (zh) | 一种全无机钙钛矿纳米晶及其制备方法和在半导体器件上的应用 | |
CN110739402A (zh) | 复合材料及其制备方法和量子点发光二极管 | |
CN112420936B (zh) | 纳米材料及其制备方法、应用和量子点发光二极管 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |