摻雜的釔鋁石榴石發光材料及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于發光材料領域，其公開了一種摻雜的釔鋁石榴石發光材料及其制備方法；該材料的分子通式為Y3-xAl5O12:Lnx@My；其中，M為摻雜金屬納米粒子，M選自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一種或兩種以上，@為包覆，以M為內核，Y3-xAl5O12為外殼，Ln為Ce，Tb中的一種或兩種,x的取值為0＜x≤0.5，y為M與Y3-xAl5O12的摩爾比。本發明提供的摻雜的釔鋁石榴石發光材料，由于引入了M金屬納米粒子，使YAG發光材料在同樣激發條件下的發光效率得到極大的提高，并且發射光的波長沒有改變，YAG發光材料具有良好的發光性能，受激發后發射出光的色純度和亮度均較高。
【專利說明】摻雜的釔鋁石榴石發光材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及發光材料領域，尤其涉及一種摻雜的釔鋁石榴石發光材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]場發射顯示(FED)是一種很有發展潛力的平板顯示技術。場發射顯示器件的工作電壓比陰極射線管(CRT)的工作電壓低，通常小于5kV，而工作電流密度卻相對較大，一般在10~100 μ A μπm2。因此，對用于場發射顯示的發光粉的要求更高，如要具有更好的色品度、在低電壓下的發光效率較高以及在高電流密度下無亮度飽和現象等。目前，對場發射顯示發光粉的研究主要集中在兩個方面:一是利用并改進已有的陰極射線管發光粉；二是尋找新的發光材料。已商用的陰極射線發光粉以硫化物為主，當將其用來制作場發射顯示屏時，由于其中的硫會與陰極中微量鑰、硅或鍺等發生反應，從而減弱了其電子發射，進而影響整個器件的性能。在發光材料應用領域存在著潛在的應用價值。
[0003]目前場發射器件所采用的熒光材料中有一類氧化物系列熒光粉，其中的釔鋁石榴石(YAG)發光材料，摻雜稀土離子發光，具有穩定性能好的特點。然而，進一步提高該種材料的發光性能是研究人員一直努力的目標。

【發明內容】

[0004]基于上述問題， 本發明所要解決的問題在于提供一種摻雜的釔鋁石榴石發光材料。
[0005]本發明的技術方案如下:
[0006]一種摻雜的釔鋁石榴石發光材料，其分子通式為:Y3_xA15012:Lnx@My ;其中，M為摻雜金屬納米粒子，M選自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一種或兩種以上，i為包覆，以M為內核，Y3-xA15012為外殼，Ln為Ce，Tb中的一種或兩種，x的取值為0<x≤0.5，y*M與Y3_XA15012的摩爾比，y的取值為O < y≤1X10_2。
[0007]所述摻雜的釔鋁石榴石發光材料，其中，X的取值為0.01≤X≤0.3，y的取值為1X10_5 ^ y ^ 5X10—3。
[0008]所述摻雜的釔鋁石榴石發光材料，其中，M為Au和Ag。
[0009]本發明還提供一種摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，包括如下步驟:
[0010]S1、將含M的鹽溶液、起分散作用的助劑和還原劑混合反應后制得M納米粒子膠體；其中，還原劑的添加量與含M的鹽溶液中M離子的摩爾比為0.5:1~10:1 ;所述助劑的添加量在最終得到的M納米粒子膠體中的含量為I X 10_4g/mL~5X 10_2g/mL ；
[0011]S2、將蔗糖或葡萄糖溶于無水乙醇中，再加入步驟SI制得的所述M納米粒子膠體，得到混合溶液，再將所述混合溶液轉入密封反應器中，并在120-200°C反應5-36h，制備得到包覆M納米粒子的碳小球溶液，接著用去離子水和無水乙醇洗滌多次，離心分離，60-100°C干燥，得到包覆M納米粒子的碳小球模板；[0012]S3、按照化學通式Y3-xA15012: LnxOMy中的各元素化學計量比，分別提供Y、Ln和Al對應的硝酸鹽溶液，隨后加入步驟S2制得的所述包覆M納米粒子的碳小球模板，攪拌均勻，得到前驅體溶液；接著將前驅體緩慢的加入到碳酸氫銨沉淀劑中，調節PH值為8-10，攪拌反應2-6h后過濾，將產物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，抽濾，干燥沉淀物；并對所述沉淀物依次于600~l200℃下預熱處理0.5~8h，以及1300~l700℃下煅燒處理l~8h，冷卻、研磨，制得化學通式為Y3_XA15012: LnxOMy的摻雜的釔鋁石榴石發光材料；
[0013]上述步驟中，M為摻雜金屬納米粒子，M選自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一種或兩種以上，@為包覆，以M為內核，Y3-xAl5O12為外殼，Ln為Ce，Tb中的一種或兩種，x的取值為O<x≤0.5，y為M與Y3-xAl5O12的摩爾比，y的取值為O < y ≤1X 10_2。
[0014]所述摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其中，步驟SI中，含M的鹽溶液的濃度為1 X 10 4mol/L ~1 X 10 2mol/L ；
[0015]所述助劑為聚乙烯砒咯烷酮、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉；所述還原劑為水合肼、抗壞血酸、檸檬酸鈉或硼氫化鈉；
[0016]所述摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其中，步驟S2中，加入的金屬納米粒子與碳小球模板的摩爾比為IXlOif0.4:1。
[0017]所述摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其中，Y、Ln和Al對應的硝酸鹽溶液的濃度為 0.05mol/L~2mol/L。
[0018]所述摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其中，所述預熱處理是在空氣氛圍中進行的；所述煅燒處理是在還原氛圍中進行的；所述還原氛圍包括體積比為95:5的氮氣和氫氣混合氣體、氫氣或一氧化碳。
[0019]所述摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其中，X的取值為0.01 < X < 0.3，y的取值為1X 10_5≤y≤5 X 10_3。
[0020]本發明提供的摻雜的釔鋁石榴石發光材料，由于引入了 M金屬納米粒子，使YAG發光材料在同樣激發條件下的發光效率得到極大的提高，并且發射光的波長沒有改變。本發明的YAG發光材料具有良好的發光性能，受激發后發射出光的色純度和亮度均較高，可以應用于場發射器件中；另外，本發明制備采用分散的碳小球為模板，得到的YAG為空心的核殼結構，能夠有效的減少稀土金屬的用量，降低了產品成本，大量節約珍貴的稀土資源。
[0021]本發明的YAG發光材料的制備方法，工藝步驟少，相對簡單；工藝條件不苛刻，容易達到，成本低；不引入其它雜質，得到的發光材料質量高，可廣泛用于發光材料的制備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發明提供的摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備工藝流程圖；
[0023]圖2為實施例2制備的發光材料和對比發光材料在加速電壓為3KV下的陰極射線激發下的發光光譜對比圖；其中，曲線I是實施例2制備的發光材料:摻雜Ag金屬納米粒子的Y2.88Al5012:Tbai2@Ag2.5X1(l_4發光材料的發光光譜，曲線2是對比發光材料:未摻雜金屬納米粒子的Y2.88A15012:Tbai2發光材料的發光光譜。
【具體實施方式】
[0024]本發明提供的摻雜的釔鋁石榴石發光材料，其分子通式為中，M為摻雜金屬納米粒子，M選自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一種或兩種以上，O為包覆，以M為內核，Y3^xAl5O12為外殼，Ln為Ce，Tb中的一種或兩種，x的取值為O < x≤0.5。
[0025]摻雜的釔鋁石榴石發光材料中，優選，X的取值為0.01≤X≤0.3，y的取值為1X10_5 ≤ y≤ 5X10—3。
[0026]摻雜的釔鋁石榴石發光材料中，M可以為Ag、Au、Pt、Pd及Cu金屬納米粒子中的一種，也可以為其中的兩種或幾種，可以是摩爾比為1:1的Ag和Au、也可以是摩爾比為2:3的Ag和Au,還可以是摩爾比為3:7的Pd和Pt,還可以是摩爾比為1:4:5的Ag、Au和Pt等；優選，M為摩爾比為1:1的Ag與Au。
[0027]本發明提供的摻雜的釔鋁石榴石發光材料，由于引入了 M金屬納米粒子，使YAG發光材料在同樣激發條件下的發光效率得到極大的提高，并且發射光的波長沒有改變。本發明的YAG發光材料具有良好的發光性能，受激發后發射出光的色純度和亮度均較高，可以應用于場發射器件中。另外，本發明制備采用分散的碳小球為模板，得到的YAG為空心的核殼結構，能夠有效的減少稀土金屬的用量，降低了產品成本，大量節約珍貴的稀土資源。
[0028]為達到上述目的，本發明還提供上述摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，如圖1所示，包括如下步驟:
[0029]S1、將含M的鹽溶液、助劑和還原劑混合反應后制得M納米粒子膠體；其中，還原劑的添加量與含M的鹽溶液中M離子的摩爾比為0.5:1~10:1 ;所述助劑的添加量在最終得到的M納米粒子膠體中的含量為I X 10_4g/mL~5 X 10_2g/mL ；
[0030]S2、稱取蔗糖或葡萄糖等原料溶于無水乙醇中，再加入步驟SI制得的M納米粒子膠體，得到混合溶液，將混合溶液轉入50mL帶聚四氟乙烯內襯的反應釜中，加蓋旋緊，在120-200°C反應5-36h，制備得到包覆M納米粒子的碳小球溶液，用去離子水和無水乙醇洗滌多次，離心分離，60-80°C干燥得到包覆金屬納米粒子的碳小球模板，以備待用；
[0031]S3、按照化學通式Y3_XA15012:LnxOMy中各元素化學計量比，提供Y、Ln和Al對應的硝酸鹽溶液，隨后加入步驟S2制得的所述包覆M納米粒子的碳小球模板，攪拌均勻，得到前驅體溶液；將前驅體溶液緩慢的加入到碳酸氫銨沉淀劑中，調PH值為8-10，磁力攪拌下反應2-6h，將產物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，抽濾，在60-100?烘干沉淀物，對所述沉淀物依次于60(Tl20(TC下預熱處理0.5~8h，以及130(Tl70(TC下煅燒處理l~8h，冷卻、研磨，制得化學通式為Y3_XA15012: LnxOMy的摻雜的釔鋁石榴石發光材料；
[0032]其中，預熱處理是在空氣氛圍下進行的，煅燒處理在還原氛圍下進行，還原氣氛為體積比為95:5的氮氣和氫氣(表示為95v%N2+5v%H2)混合氣體，純H2以及CO還原氣氛；
[0033]上述步驟中，M為摻雜金屬納米粒子，M選自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一種或兩種以上，@為包覆，以M為內核，Y3^xAl5O12為外殼，Ln為Ce，Tb中的一種或兩種，x的取值為O<x≤0.5，y為M與Y3^xAl5O12的摩爾比，y的取值為O < y ≤ 1X 10_2。
[0034]摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，步驟SI中:
[0035]M鹽溶液濃度根據實際需要靈活配置，含M的鹽溶液的濃度為lX10_4mol/L~I X102mol/L;
[0036]助劑起分散作用，為聚乙烯砒咯烷酮、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉中的至少一種；
[0037]還原劑為水合肼、抗壞血酸、檸檬酸鈉或硼氫化鈉中的至少一種；在本實施方式中，還原劑一本采用溶液狀態，即將還原劑配制或稀釋成濃度為將還原劑配制或稀釋成濃度為ΙΧΙθΛιοΙ/L~lmol/L的水溶液，還原劑的添加量與金屬離子的摩爾比為0.5:1~10:1 ；
[0038]在保證得到M納米粒子膠體的前提下，為了節約能耗，混合反應的時間優選為IOmin ~45min。
[0039]摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，步驟S2中，加入的金屬納米粒子與碳小球模板的摩爾比為1Χ10-6:1~0.4:1。
[0040]摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，步驟S3中，Y、Ln和Al對應的硝酸鹽溶液，可以是Y、Ln和Al對應的氧化物直接溶于硝酸溶液中制得，也可以采用配置好的硝酸鹽溶液；Y、Ln和Al對應的硝酸鹽溶液的濃度為0.05mol/L^2mol/L ;包覆M納米粒子的碳小球模板與Y3_xAl5012:Lnx摩爾之比為0.025~10 ；
[0041]上述摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，優選，X的取值范圍為0.01 ^ X ^ 0.3 ；y 的取值范圍為 1Χ10-5 ^ x ^ 5Χ10-3。
[0042]上述摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，M為Ag、Au、Pt、Pd及Cu金屬納米粒子中的一種，也可以為其中的兩種或幾種，可以是摩爾比為1:1的Ag和Au、也可以是摩爾比為2:3的Ag和Au，還可以是摩爾比為3:7的Pd和Pt等，還可以是摩爾比為1:4:5的Ag、Au和Pt等；優選，M為摩爾比為1:1的Ag與Au。
[0043]本發明的YAG發光材料的制備方法，工藝步驟少，相對簡單；工藝條件不苛刻，容易達到，成本低；不引入其它雜質，得到的發光材料質量高，可廣泛用于發光材料的制備。
[0044]下面結合附圖，對本發明的較佳實施例作進一步詳細說明。
[0045]頭施例1:Y2.99AI5O12: Ce0.01@Pt5X 10_3:
[0046]Pt納米顆粒溶膠的制備:稱取25.9mg氯鉬酸(H2PtCl6.6H20)溶解到17mL的去離子水中；當氯鉬酸完全溶解后，稱取400mg檸檬酸鈉和600mg十二烷基磺酸鈉，并在磁力攪拌的環境下溶解到氯鉬酸水溶液中；稱取1.9mg硼氫化鈉溶解到IOmL去離子水中，得到IOmL濃度為5X10_3mOl/L的硼氫化鈉水溶液，同時配制IOmL濃度為5X10_2mOl/L的水合肼溶液；磁力攪拌的環境下，先往氯鉬酸水溶液中滴加0.4mL硼氫化鈉水溶液，攪拌反應5min，然后再往氯鉬酸水溶液中滴加2.6mL5X 10_2mol/L的水合肼溶液，之后繼續反應40min，即得20mLPt含量為2.5X l(T3mol/L的Pt納米顆粒溶膠。
[0047]稱取0.0240g的葡萄糖溶于無水乙醇中，再加入金屬納米粒子膠體16mL，使溶液體積為40mL，將溶液轉入50mL帶聚四氟乙烯內襯的反應釜中，加蓋旋緊，在150°C反應10h，制備得到包覆金屬納米粒子的碳小球溶液，用去離子水和無水乙醇洗滌多次，離心分離70°C干燥得到包覆金屬納米粒子的碳小球模板，以備待用；
[0048]按照￥2.9!^15012仏(|.(|,1:5><1(|_3化學式中的元素摩爾比,用移液管移取5.98mL2mol/L 的 Y (NO3) 3 溶液，4mL0.01mol/L 的 Ce (NO3) 3 溶液和 20mLlmol/LAl (NO3) 3 溶液于燒杯中，攪拌均勻后，加入0.4800g的包覆金屬納米粒子Pt的碳小球模板，攪拌均勻，得到前驅體溶液。將前驅體溶液緩慢滴加到50mL2mol/L沉淀劑碳酸氫銨溶液中，采用氨水調節pH值至8，磁力攪拌下反應4h，將產物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，抽濾，在90°C烘干，收集得到前驅物粉末。對上述沉淀物先于900下預熱處理5h，冷卻研磨后再于純H2還原氣氛下1300°C下煅燒處理8h，冷卻、研磨，制得所述Y2.99Al5012:CeaCt5xic^摻雜的釔鋁石榴石發光材料。
[0049]實施例2: Y2.88A15012: Tb。.12iAg2.5x10-4



[0050]Ag納米顆粒溶膠的制備:稱取3.4mg硝酸銀(AgNO3)溶解到18.4mL的去離子水中；當硝酸銀完全溶解后，稱取42mg檸檬酸鈉在磁力攪拌的環境下溶解到硝酸銀水溶液中；稱取5.7mg硼氫化鈉溶到IOmL去離子水中，得到IOmL濃度為1.5X 10_2mol/L的硼氫化鈉水溶液；在磁力攪拌的環境下，往硝酸銀水溶液中一次性加入1.6mLl.5X l(T2mol/L的硼氫化鈉水溶液，之后繼續反應l0min，即得20mL Ag含量為1 X 10~3mol/L的Ag納米顆粒溶膠。
[0051]稱取1.2010g葡萄糖等原料溶于無水乙醇中，再加入金屬納米粒子膠體10mL,使溶液體積為40mL，將溶液轉入50mL帶聚四氟乙烯內襯的反應釜中，加蓋旋緊，在180°C反應24h，制備得到包覆金屬納米粒子的碳小球溶液，用去離子水和無水乙醇洗滌多次，離心分離，60°C干燥得到包覆金屬納米粒子的碳小球模板，以備待用；
[0052]按照Y2.88Al5012:TbQ.12@Ag2.5X1(l_4化學式中的元素摩爾比，用移液管移取
11.52mLlmol/L 的 Y(NO3)3 溶液、4.8mL0.lmol/L 的 Tb(NO3)3 溶液和 20mLlmol/L Al (NO3)3溶液于燒杯中，攪拌均勻后，加入0.0480g的包覆金屬納米粒子的碳小球模板，攪拌均勻，得到前驅體溶液。將前驅體溶液緩慢滴加到50mL2mol/L沉淀劑碳酸氫銨溶液中，采用氨水調節pH值至10，磁力攪拌下反應6h，將產物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，抽濾，在80°C烘干，收集得到前驅物粉末。對上述沉淀物先于1000下預熱處理2h，冷卻研磨后再于管式爐中在95%N2+5%H2弱還原氣氛下1500°C煅燒處理4h，冷卻、研磨，制得所述Y2.88A15012: Tb0.12iAg25X10_4摻雜的釔鋁石榴石發光材料。
[0053]圖2為實施例2制備的發光材料和對比發光材料在加速電壓為3KV下的陰極射線激發下的發光光譜對比圖；其中，曲線I是實施例2制備的發光材料:
[0054]摻雜Ag金屬納米粒子的Y2.88A15012: Tb0.12iAg2.5X10_4發光材料的發光光譜，曲線2是對比發光材料:未摻雜金屬納米粒子的Y2.88A15012 = Tbai2發光材料的發光光譜。從圖2中可以看出，在544nm處的發射峰，摻雜Ag金屬納米粒子的Y2.88A15012: Tb0.12iAg2.5X10_4發光材料的發光強度較對比發光材料增強了 34%。
[0055]實施例3:Y2 5A15012: Tb。S0OAu1 X10_2
[0056]Au納米顆粒溶膠的制備:稱取41.2mg氯金酸(AuCl3 *HC1.4Η20)溶解到IOmL的去離子水中；當氯金酸完全溶解后，稱取14mg檸檬酸鈉和6mg十六烷基三甲基溴化銨，并在磁力攪拌的環境下溶解到氯金酸水溶液中；稱取3.Smg硼氫化鈉和17.6mg抗壞血酸分別溶解到IOmL去離子水中，得到IOmL濃度為lX10_2mol/L的硼氫化鈉水溶液和IOmL濃度為I X 10_2mol/L的抗壞血酸水溶液；在磁力攪拌的環境下，先往氯金酸水溶液中加入5mL硼氫化鈉水溶液，攪拌反應5min后再往氯金酸水溶液中加入5mLl X l(T2mol/L的抗壞血酸水溶液，之后繼續反應30min，即得20mLAu含量為5X 10_3mol/L的Au納米顆粒溶膠。
[0057]稱取0.0057g的鹿糖溶于無水乙醇中，再加入上述Au金屬納米粒子膠體16mL,使溶液體積為40mL，將溶液轉入50mL帶聚四氟乙烯內襯的反應釜中，加蓋旋緊，在160°C反應20h，制備得到包覆金屬納米粒子的碳小球溶液，用去離子水和無水乙醇洗滌多次，離心分離，80°C干燥得到包覆金屬納米粒子的碳小球模板，以備待用；
[0058]按照Y2.5Al5012:Tba5Q(gAulxl(l_2化學式中的元素摩爾比，用移液管移取10mLlmol/L的 Y (NO3) 3 溶液，4mL0.5mol/L 的 Tb (NO3) 3 溶液和 20mLlmol/LAl (NO3) 3 溶液于燒杯中，攪拌均勻后，加入0.0012g的包覆金屬納米粒子的碳小球模板，攪拌均勻，得到前驅體溶液。將前驅體溶液緩慢滴加到50mL2mol/L沉淀劑碳酸氫銨和氨水混合溶液中，并采用氨水調節pH值至10，磁力攪拌下反應5h，將產物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，抽濾，在100°C烘干，收集得到前驅物粉末。對上述沉淀物先于700下預熱處理4h，冷卻研磨后再于馬弗爐中采用CO還原氣氛，1700°C下煅燒處理lh，冷卻、研磨，制得所述Y2.5Al5012:Tba5(l@Aulxl(l_2摻雜的釔鋁石榴石發光材料。
[0059]實施例4:Y2 7Al5012:Ce010, Tb。2(l@Pdlxl0_5:
[0060]Pd納米顆粒溶膠的制備:稱取0.22mg氯化鈀(PdCl2.2H20)溶解到IOmL的去離子水中；當氯化鈀完全溶解后，稱取11.0mg檸檬酸鈉和4.0mg十二烷基硫酸鈉，并在磁力攪拌的環境下溶解到氯化鈀水溶液中；稱取0.38mg硼氫化鈉溶到IOOmL去離子水中，得到濃度為lX10_4mol/L的硼氫化鈉還原液；在磁力攪拌的環境下，往氯化鈀水溶液中快速加入10mLlX10_4mol/L的硼氫化鈉水溶液，之后繼續反應20min，即得20mL Pd含量為5X 10_5mol/L的Pd納米顆粒溶膠。
[0061]稱取6.005g的葡萄糖溶于無水乙醇中，再加入上述Pd金屬納米粒子膠體4mL,使溶液體積為40mL，將溶液轉入50mL帶聚四氟乙烯內襯的反應釜中，加蓋旋緊，在120°C反應36h，制備得到包覆金屬納米粒子的碳小球溶液，用去離子水和無水乙醇洗滌多次，離心分離，60°C干燥得到包覆金屬納米粒子的碳小球模板，以備待用； [0062]按照Y2.,Al5O12:Ce0.10, Tb0.^Pd1 X10_5 化學式中的元素摩爾比，稱取 28.2250gY203溶于硝酸，配制成250mLlmol/L的Y(NO3)3溶液；稱取4.3030g CeO2溶于硝酸，配制成250mL0.111101/1的06(吣3)3溶液；稱取9.3400g 的 Tb4O7 溶于硝酸，配制成 250mL0.2mol/L 的Tb (NO3) 3溶液；稱取12.7450g Al2O3配制成250mLlmol/L的Al (NO3) 3溶液。然后用移液管移取 10.8mLlmol/L 的 Y (NO3) 3 溶液，4mL0.lmol/L Ce (NO3) 3 溶液、4mL0.2mol/L 的 Tb (NO3) 3溶液和20mLlmol/LAl(N03)3溶液于燒杯中，攪拌均勻后，加入0.48g的包覆金屬納米粒子的碳小球模板，攪拌均勻，得到前驅體溶液。將前驅體溶液緩慢滴加到50mL2mol/L沉淀劑碳酸氫銨溶液中，然后再采用氨水調節PH值至9，磁力攪拌下反應2h，將產物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，抽濾，在60°C烘干，收集得到前驅物粉末。對上述沉淀物先于600°C下預熱處理8h，冷卻研磨后再于空氣氣氛下1400°C下煅燒處理5h，冷卻、研磨，制得所述Y2.7A15012:Ce。.1(l, TbQ.2(l@Pdlxl(l_5 慘雜的乾招石槽石發光材料:
[0063]實施例5:Y2.70Al5012:Tb0.30@Culxl0_4:
[0064]Cu納米顆粒溶膠的制備:稱取1.6mg硝酸銅溶解到16mL的乙醇中，完全溶解后，一邊攪拌一邊加入2mg PVP,然后緩慢滴入用0.4mg硼氫化鈉溶到IOmL乙醇中得到的I X l(T3mol/L的硼氫化鈉醇溶液4mL，繼續攪拌反應lOmin，得到20mL4X l(T4mol/L的Cu納米粒子膠體。
[0065]稱取0.1426g的蔗糖溶于無水乙醇中，再加入金屬納米粒子膠體5mL，使溶液體積為40mL，將溶液轉入50mL帶聚四氟乙烯內襯的反應釜中，加蓋旋緊，在200°C反應5h，制備得到包覆金屬納米粒子的碳小球溶液，用去離子水和無水乙醇洗滌多次，離心分離，75°C干燥得到包覆金屬納米粒子的碳小球模板，以備待用；
[0066]按照Y2.7QA15012 = Tba3tlOCu1 X1Q_4K學式中的元素摩爾比，用移液管移取10.8mLlmol/L 的 Y (NO3) 3 溶液，4mL0.3mol/L 的 Tb (NO3) 3 溶液和 20mLlmol/LAl (NO3) 3 溶液于燒杯中，攪拌均勻后，加入0.0012g的包覆金屬納米粒子的碳小球模板，攪拌均勻，得到前驅體溶液。將前驅體溶液緩慢滴加到50mL2mol/L沉淀劑碳酸氫銨溶液中，采用氨水調節pH值至9，磁力攪拌下反應6h，將產物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，抽濾，在70°C烘干，收集得到前驅物粉末。對上述沉淀物先于1200下預熱處理0.5h，冷卻研磨后再于95%N2+5%H2的還原氣氛下1600°C煅燒處理4h，冷卻、研磨，制得所述Y2.7(iA15012: Tba 3(l@Culxl(l_4摻雜的釔鋁石榴石發光材料。
[0067]實施例6: Y2 S0Al5O12: Ce0.15，Tb0 05 (Ag0.J5) 1.25X10-3:
[0068]Ag0.Jkxx0 5納米顆粒溶膠的制備:稱取6.2mg氯金酸(AuC13-HC1_4H20)和2.5mgAgN03溶解到28mL的去離子水中；當完全溶解后，稱取22mg檸檬酸鈉和20mgPVP，并在磁力攪拌的環境下溶解到上述混合溶液中；稱取新制備的380mg硼氫化鈉溶到IOmL去離子水中，得到IOmL濃度為lmol/L的硼氫化鈉水溶液；在磁力攪拌的環境下，往上述混合溶液中一次性加入0.3mLlmol/L的硼氫化鈉水溶液，之后繼續反應20min，即得30mL總金屬濃度為I X 10^3mol/L的Ag/Au納米顆粒溶膠。
[0069]稱取5g的鹿糖溶于無水乙醇中，再加入金屬納米粒子膠IOmL,將溶液轉入50mL帶聚四氟乙烯內襯的反應釜中，加蓋旋緊，在140°C反應15h，制備得到包覆金屬納米粒子的碳小球溶液，用去離子水和無水乙醇洗滌多次，離心分離，80°C干燥得到包覆金屬納米粒子的碳小球模板，以備待用；
[0070]按照Y2 80A15012: Ce0.15，Tb0.05 (Ag0.5/Au0.5) 125X10_3 化學式中的元素摩爾比，用移液管移取 11.2mLlmol/L 的 Y(NO3)3 溶液，6mL0.lmol/L 的 Ce (NO3) 3 溶液、4mL0.05mol/L 的Tb(NO3)3溶液和20mLlmol/L Al (NO3)3溶液于燒杯中，，攪拌均勻后，加入0.1200g的包覆金屬納米粒子的碳小球模板，攪拌均勻，得到前驅體溶液。將前驅體溶液緩慢滴加到50mL2mol/L沉淀劑碳酸銨溶液中，采用氨水調節pH值至11，磁力攪拌下反應3h，將產物用去離子水和無水乙醇洗滌多次，抽濾，在75°C烘干，收集得到前驅物粉末。對上述沉淀物先于800下預熱處理6h，冷卻研磨后再于純H2還原氣氛下1450°C煅燒處理6h，冷卻、研磨，制得所述Y2.8(IA15012: Ceai5，Tb0.05(Ag0.5/Au0.5)L25X10_3摻雜的釔鋁石榴石發光材料。
[0071]應當理解的是，上述針對本發明較佳實施例的表述較為詳細，并不能因此而認為是對本發明專利保護范圍的限制，本發明的專利保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種摻雜的釔鋁石榴石發光材料，其特征在于，其分子通式為中，M為摻雜金屬納米粒子，M選自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一種或兩種以上，O為包覆，以M為內核，Y3^xAl5O12為外殼，Ln為Ce，Tb中的一種或兩種，x的取值為0<x≤0.5，y為M與VxAl5O12的摩爾比，y的取值為O < y ≤IX 10_2。
2.根據權利要求1所述的摻雜的釔鋁石榴石發光材料，其特征在于，X的取值為0.01 ≤ X ≤0.3, y 的取值為 1Χ10-5 ≤ y ≤ 5Χ10-3。
3.根據權利要求1所述的摻雜的釔鋁石榴石發光材料，其特征在于，M為Au和Ag。
4.一種摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、將含M的鹽溶液、助劑和還原劑混合反應后制得M納米粒子膠體；其中，還原劑的添加量與含M的鹽溶液中M離子的摩爾比為0.5:1~10:1 ;所述助劑的添加量在最終得到的M納米粒子膠體中的含量為I X 10_4g/mL~5 X 10_2g/mL ； 52、將蔗糖或葡萄糖溶于無水乙醇中，再加入步驟SI制得的所述M納米粒子膠體，得到混合溶液，再將所述混合溶液轉入密封反應器中，并在120-200°C反應5-36h，制備得到包覆M納米粒子的碳小球溶液，接著用去離子水和無水乙醇洗滌多次，離心分離，60-100°C干燥，得到包覆M納米粒子的碳小球模板； 53、按照化學通式Y3_xAl5012:Lnx@My中的各元素化學計量比，分別提供Y、Ln和Al對應的硝酸鹽溶液，隨后加入步驟S2制得的所述包覆M納米粒子的碳小球模板，攪拌均勻，得到前驅體溶液；接著將前驅體緩慢的加入到碳酸氫銨沉淀劑中，調節PH值為8-10，攪拌反應2-6h后過濾，將產物用去離子水和無水乙醇洗滌多次,抽濾,干燥沉淀物；并對所述沉淀物依次于60(Tl20(TC下預熱處理0.5~8h，以及130(Tl70(TC下煅燒處理l~8h，冷卻、研磨，制得化學通式為Y3_XA15012: LnxOMy的摻雜的釔鋁石榴石發光材料； 上述步驟中，M為摻雜金屬納米粒子，M選自Au、Ag、Pt、Pd及Cu中的一種或兩種以上，@為包覆，以M為內核，Y3_XA15012為外殼，Ln為Ce，Tb中的一種或兩種，x的取值為O<x≤0.5，y為M與Y3^xAl5O12的摩爾比，y的取值為O < y ≤IX 10_2。
5.根據權利要求4所述的摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其特征在于，步驟SI中，含M的鹽溶液的濃度為I X lO—W/L~I X 10-2mol/L ； 所述助劑為聚乙烯砒咯烷酮、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉；所述還原劑為水合肼、抗壞血酸、檸檬酸鈉或硼氫化鈉； 所述混合反應的時間為IOmin~45min。
6.根據權利要求4所述的摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中，加入的金屬納米粒子與碳小球模板的摩爾比為1Χ10-6:1~0.4:1。
7.根據權利要求4所述的摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中，Y、Ln和Al對應的硝酸鹽溶液的濃度為0.05mol/L~2mol/L。
8.根據權利要求4所述的摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述預熱處理是在空氣氛圍中進行的；所述煅燒處理是在還原氛圍中進行的。
9.根據權利要求8所述的摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其特征在于，所述還原氛圍包括體積比為95:5的氮氣和氫氣混合氣體、氫氣或一氧化碳。
10.根據權利要求4所述 的摻雜的釔鋁石榴石發光材料的制備方法，其特征在于，X的取值為0.01≤X≤0.3，y的取值為I X 1(T5 ^ y ^ 5X 10-3。
【文檔編號】C09K11/02GK103881717SQ201210558215
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】周明杰, 王榮 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司