一种硫化物核壳结构发光材料及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310150302.2

申请日:

2013.04.26

公开号:

CN104119917A

公开日:

2014.10.29

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C09K 11/84申请公布日:20141029|||实质审查的生效IPC(主分类):C09K 11/84申请日:20130426|||公开

IPC分类号:

C09K11/84

主分类号:

C09K11/84

申请人:

海洋王照明科技股份有限公司; 深圳市海洋王照明技术有限公司; 深圳市海洋王照明工程有限公司

发明人:

周明杰; 王荣

地址:

518000 广东省深圳市南山区南海大道海王大厦A座22层

优先权:

专利代理机构:

广州三环专利代理有限公司 44202

代理人:

郝传鑫;熊永强

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内容摘要

本发明属于发光材料领域,其公开了一种硫化物核壳结构发光材料及其制备方法;该发光材料的化学通式为BaY2-xS4:Hox3+@My;其中,BaY2-xS4:Hox3+为外壳,@为包覆,M为内核;M为Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种,0<x≤0.5,y为M与BaY2-xS4:Hox3+的摩尔之比,0<y≤1×10-2。本发明提供的硫化物核壳结构发光材料,由于引入了M金属纳米粒子,通过掺有金属纳米粒子来增强荧光粉发光,使硫化物核壳结构发光材料在同样激发条件下的发光效率得到极大的提高。

权利要求书

权利要求书
1.  一种硫化物核壳结构发光材料,其特征在于,其化学通式为:BaY2-xS4:Hox3+@My;其中,BaY2-xS4:Hox3+为外壳,@为包覆,M为内核;M为掺杂金属纳米粒子,选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种,x为Ho3+取代Y离子的摩尔数,0<x≤0.5,y为M与BaY2-xS4:Hox3+的摩尔之比,0<y≤1×10-2。

2.  根据权利要求1所述的硫化物核壳结构发光材料,其特征在于,0.005≤x≤0.3,1×10-5≤y≤5×10-3。

3.  根据权利要求1所述的硫化物核壳结构发光材料,其特征在于,包括以下发光材料中的一种:
BaY1.5S4:Ho0.53+@Pd1×10-5;BaY1.7S4:Ho0.33+@Au1×10-2;BaY1.8S4:Ho0.23+@Pt5×10-3;BaY1.85S4:Ho0.153+@Ag2.5×10-4;BaY1.995S4:Ho0.0053+@Cu1×10-4;BaY1.92S4:Ho0.083+@(Ag0.5/Au0.5)1.25×10-3。

4.  一种硫化物核壳结构发光材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应,制得M纳米粒子溶胶;
将M纳米粒子溶胶加入蔗糖或葡萄糖的乙醇溶液,得到混合溶液,将混合溶液转入带聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加盖旋紧,在120-200℃反应5-36h,制备得到包覆M纳米粒子的碳小球溶液,用去离子水和无水乙醇洗涤多次,离心分离,60-80℃干燥,得到包覆M纳米粒子的碳小球模板;其中,M纳米粒子与蔗糖或葡萄糖中C元素的摩尔量比为1×10-6:1~0.4:1;
按照BaY2-xS4:Hox3+@My中元素的化学计量比,量取Ba、Y和Ho各自对应的盐溶液,以及包覆M纳米粒子的碳小球模板,搅拌均匀,并将溶液调节pH值至2-3,接着加入草酸沉淀剂,采用氨水再调节pH值至8-9, 磁力搅拌下反应2-6h,将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多次,抽滤,在60~100℃烘干,得到BaY2-x(C2O4)4∶Hox3+@C@My前驱体粉末;其中,包覆M纳米粒子的碳小球模板与BaY2-xS4:Hox3+@My的摩尔比为0.025:1~10:1,沉淀剂的摩尔量足以完全沉淀Ba、Y和Ho各自对应离子总和且过量25%;
按照BaY2-xS4:Hox3+@My中元素的化学计量比,在前驱体粉末中加入S粉,研磨混合均匀,压实,置入放有活性炭粉的大坩埚中,在还原气氛下、1000~1450℃煅烧2-10h,冷却后,研磨得到化学通式为BaY2-xS4:Hox3+@My的硫化物核壳结构发光材料;其中,BaY2-xS4:Hox3+为外壳,@为包覆,M为内核;M为掺杂金属纳米粒子,选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种,x为Ho3+取代Y离子的摩尔数,0<x≤0.5,y为M与BaY2-xS4:Hox3+的摩尔之比,0<y≤1×10-2。

5.  根据权利要求4所述的硫化物核壳结构发光材料的制备方法,其特征在于,M的盐溶液的浓度为0.8×10-4mol/L~1×10-2mol/L。

6.  根据权利要求4所述的硫化物核壳结构发光材料的制备方法,其特征在于,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;所述助剂的添加量在最终得到的M纳米粒子溶胶中的含量为1×10-4g/mL~5×10-2g/mL;所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠和硼氢化钠中的至少一种;所述还原剂的添加量与M离子的摩尔比为0.5:1~10:1。

7.  根据权利要求4所述的硫化物核壳结构发光材料的制备方法,其特征在于,将M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应10min~45min。

8.  根据权利要求4所述的硫化物核壳结构发光材料的制备方法,其特征在于,Ba、Y和Ho各自对应的盐分别为Ba、Y和Ho各自对应的硝酸 盐或乙酸盐。

9.  根据权利要求4所述的硫化物核壳结构发光材料的制备方法,其特征在于,所述还原气氛为体积比为95:5的N2和H2混合还原气氛。

10.  根据权利要求4所述的硫化物核壳结构发光材料的制备方法,其特征在于,0.005≤x≤0.3,1×10-5≤y≤5×10-3。

说明书

说明书一种硫化物核壳结构发光材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及发光材料领域,尤其涉及一种硫化物核壳结构发光材料及其制备方法。
背景技术
白光LED(1ight emitting diodes)具有效率高、寿命长、体积小、响应快速、无污染、节能等优点得到了越来越广泛的重视。目前白光LED用荧光粉可分为3类:可被蓝光LED芯片激发的黄色荧光粉;可被近紫外光激发的红、绿、蓝三基色的荧光粉;可被近紫外光激发的单基质白色荧光粉。紫外芯片涂覆红、绿、蓝三基色荧光粉存在颜色再吸收和配比调控困难等问题。单基质白色荧光粉发光效率仍然较低。蓝光芯片加黄光荧光粉YAG∶Ce的组合模式已经商业化,是实现固体照明的重要方式;但由于YAG∶Ce缺乏红光区的发射,这种黄/蓝组合的LED器件的显色指数偏低(Ra<80)。所以,红光成分增加的黄色荧光粉具有很好的应用价值。
Ho3+有丰富的能级,在可见光区有4个特征激发跃迁发射带,分别是蓝光(3K8→5I8),蓝绿光(5F3→5I8),绿光(5S2→5I8)和红光(5F5→5I8)。因此,Ho3+是一种可能产生多发射带的荧光粉激活剂。根据红、绿光复合可以得到黄橙光的原理,Ho3+在适合的基质中可能实现蓝光激发而发射黄光。三元硫化物BaY2S4具有较宽的能隙,热稳定性好,是一种优良的发光材料基质,其发光效率的提高一直是研究热点。
发明内容
本发明所要解决的问题在于提供一种发光效率较高的硫化物核壳结构发光材料
本发明的技术方案如下:
一种硫化物核壳结构发光材料,其化学通式为:BaY2-xS4:Hox3+@My;其中,BaY2-xS4:Hox3+为外壳,@为包覆,M为内核;M为掺杂金属纳米粒子,选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种,x为Ho3+取代Y离子的摩尔数,0<x≤0.5,y为M与BaY2-xS4:Hox3+的摩尔之比,0<y≤1×10-2;:BaY2-xS4:Hox3+为发光材料,Ho3+为发光离子中心,冒号“:”表示Ho3+为掺杂。
所述硫化物核壳结构发光材料,优选,0.005≤x≤0.3,1×10-5≤y≤5×10-3。
本发明还提供上述硫化物核壳结构发光材料的制备方法,包括如下步骤:
将M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应,制得M纳米粒子溶胶;
将M纳米粒子溶胶加入蔗糖或葡萄糖的乙醇溶液,得到混合溶液,将混合溶液转入带聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加盖旋紧,在120-200℃反应5-36h,制备得到包覆M纳米粒子的碳小球溶液,用去离子水和无水乙醇洗涤多次,离心分离,60-80℃干燥,得到包覆M纳米粒子的碳小球模板,即C@M;其中,M纳米粒子与蔗糖或葡萄糖中C元素的摩尔量比为1×10-6:1~0.4:1;
按照BaY2-xS4:Hox3+@My中元素的化学计量比,量取Ba、Y和Ho各自对应的盐溶液,以及包覆M纳米粒子的碳小球模板,搅拌均匀,并将溶液调节pH值至2-3,接着加入草酸沉淀剂,采用氨水再调节pH值至8-9,磁力搅拌下反应2-6h,将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多次,抽滤,在60~100℃烘干,得到BaY2-x(C2O4)4∶Hox3+@C@My前驱体粉末;其中,包覆M纳米粒子的碳小球模板与BaY2-xS4:Hox3+@My的摩尔比为0.025:1~10:1,沉淀剂的摩尔量足以完全沉淀Ba、Y和Ho各自对应离子总和且过量25%;
按照BaY2-xS4:Hox3+@My中元素的化学计量比,在前驱体粉末中加入S粉,研磨混合均匀,压实,置入放有活性炭粉的大坩埚中,在还原气氛下、1000~1450℃煅烧2-10h,冷却后,研磨得到化学通式为BaY2-xS4:Hox3+@My的硫化物核壳结构发光材料;其中,BaY2-xS4:Hox3+为外壳,@为包覆,M为内核; M为掺杂金属纳米粒子,选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种,x为Ho3+取代Y离子的摩尔数,0<x≤0.5,y为M与BaY2-xS4:Hox3+的摩尔之比,0<y≤1×10-2。
所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法,优选,M的盐溶液的浓度为0.8×10-4mol/L~1×10-2mol/L。
所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法,优选,所述助剂为聚乙烯砒咯烷酮(PVP)、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;所述助剂的添加量在最终得到的M纳米粒子溶胶中的含量为1×10-4g/mL~5×10-2g/mL。
所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法,优选,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;所述还原剂的添加量与M离子的摩尔比为0.5:1~10:1;实际中,还需将还原剂配制或稀释成浓度为1×10-4mol/L~1mol/L的水溶液。
所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法,优选,将M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应10min~45min。
所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法,优选,Ba、Y和Ho各自对应的盐分别为Ba、Y和Ho各自对应的硝酸盐或乙酸盐。
所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法,优选,所述还原气氛为体积比为95:5的N2和H2混合还原气氛。
所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法,优选,0.005≤x≤0.3,1×10-5≤y≤5×10-3。
本发明提供的硫化物核壳结构发光材料,由于引入了M金属纳米粒子,通过掺有金属纳米粒子来增强荧光粉发光,使硫化物核壳结构发光材料在同样激发条件下的发光效率得到极大的提高,并且发射光的波长没有改变;该硫化物核壳结构发光材料具有良好的发光性能,受激发后发射出光的色纯度和亮度均较高,可以应用于场发射器件中;另外,本发明制备采用分散的碳小球为模板, 得到的硫化物核壳结构为空心的核壳结构,能够有效的减少稀土金属的用量,降低了产品成本,大量节约珍贵的稀土资源。
本发明的制备方法,先采用水热法制备包覆金属纳米粒子的碳小球,然后再以碳小球为模板,采用草酸沉淀法制备BaY2-x(C2O4)4∶Hox3+@C@My前驱体粉末,然后再加入S粉以及助溶剂一起煅烧,煅烧过程中碳元素将转化为CO2逸出,最后得到掺有M金属纳米粒子的空心结构BaY2-xS4:Hox3+@My发光材料。
本发明的硫化物核壳结构发光材料的制备方法,工艺步骤少,相对简单;工艺条件不苛刻,容易达到,成本低;不引入其它杂质,得到的发光材料质量高,可广泛用于发光材料的制备。
附图说明
图1是本发明实施例4制备的发光材料与对比例发光材料在波长465nm的激发下的发光光谱对比图;其中,曲线1是实施例4制得的包覆金属纳米粒子Ag的BaY1.85S4:Ho0.153+@Ag2.5×10-4发光材料的发光光谱,曲线2是对比例未包覆金属纳米粒子的BaY1.85S4:Ho0.153+发光材料的发光光谱。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。
实施例1:BaY1.5S4:Ho0.53+@Pd1×10-5:
Pd纳米粒子溶胶的制备:称取0.22mg氯化钯(PdCl2·2H2O)溶解到10mL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0.38mg硼氢化钠溶到100mL去离子水中,得到浓度为1×10-4mol/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10mL1×10-4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纳米粒子溶胶。
C@Pd的制备:称取6.005g葡萄糖溶解于36mL的无水乙醇中得到葡萄糖 的醇溶液,将4mL上述溶胶加入至葡萄糖的醇溶液中,得到混合溶液,将混合溶液转入50mL带聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加盖旋紧后,于120℃反应36h,制备得到含有C@Pd的溶液,离心分离该溶液得到固相物,用去离子水和无水乙醇分别洗涤2次,并于60℃下干燥,即得到C@Pd,此时金属纳米粒子Pd与C的摩尔比为1×10-6:1;
称取7.6650g BaO溶于硝酸得到100mL0.5mol/L的Ba(NO3)2溶液;称取11.2900g Y2O3溶于硝酸得到100mL1mol/L的Tb(NO3)3溶液;称取37.7860gHo2O3溶于硝酸得到100mL2mol/L的Ho(NO3)3溶液。
按照BaY1.5S4:Ho0.53+@Pd1×10-5中元素的化学计量比,用移液管移取8mL0.5mol/L的Ba(NO3)2溶液,6mL1mol/L Y(NO3)3溶液和1mL2mol/L Ho(NO3)3溶液于烧杯中,搅拌均匀,然后称取碳小球C@Pd480mg加入混合液中,搅拌均匀,并用硝酸将溶液调节pH值至2,接着加入沉淀剂草酸,采用氨水调节pH值至9,磁力搅拌下反应6h,将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多次,抽滤,在60℃烘干,收集得到BaY1.5(C2O4)4:Ho0.53+5@C@Pd1×10-5前驱体粉末。
按照BaY1.5S4:Ho0.53+@Pd1×10-5中元素的化学计量比,在前驱体中加入0.5128gS粉,研磨混合均匀,压实,置入放有活性炭粉的大坩埚中,在体积比为95:5的N2和H2混合还原气氛下1000℃煅烧10h,冷却后,研磨得到BaY1.5S4:Ho0.53+@Pd1×10-5发光材料。
实施例2:BaY1.7S4:Ho0.33+@Au1×10-2
Au纳米粒子溶胶的制备:称取41.2mg氯金酸(AuCl3·HCl·4H2O)溶解到10mL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3.8mg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1×10-2mol/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5mL硼氢化钠水溶液,搅拌反 应5min后再往氯金酸水溶液中加入5mL1×10-2mol/L的抗坏血酸水溶液,之后继续反应30min,即得20mLAu含量为5×10-3mol/L的Au纳米粒子溶胶。
C@Au的制备:称取0.0057g蔗糖溶解于24mL的无水乙醇中制备得到蔗糖的醇溶液,将16mL上述溶胶加入至蔗糖的醇溶液中,得到混合溶液,将混合溶液转入50mL带聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加盖旋紧后,于160℃反应20h,制备得到含有C@Au的溶液,离心分离该溶液得到固相物,用去离子水和无水乙醇分别洗涤3次,并于80℃下干燥,即得到C@Au,此时金属纳米粒子Au与C的摩尔比为0.4:1;
按照BaY1.7S4:Ho0.33+@Au1×10-2中元素的化学计量比,用移液管移取4mL1mol/L的Ba(CH3COO)2溶液,13.6mL0.5mol/L Y(CH3COO)3溶液和1.2mL1mol/L Ho(CH3COO)3溶液于烧杯中,搅拌均匀,然后称取碳小球C@Au1.2mg加入混合液中,搅拌均匀,并用硝酸将溶液调节pH值至3,接着加入沉淀剂草酸,采用氨水调节pH值至8,磁力搅拌下反应2h,将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多次,抽滤,在80℃烘干,收集得到BaY1.7(C2O4)4:Ho0.33+@C@Au1×10-2前驱体粉末。
按照BaY1.7S4:Ho0.33+@Au1×10-2中元素的化学计量比,在前驱体中加入0.5128g S粉,研磨混合均匀,压实,置入放有活性炭粉的大坩埚中,在体积比为95:5的N2和H2混合还原气氛下1450℃煅烧2h,冷却后,研磨得到BaY1.7S4:Ho0.33+@Au1×10-2发光材料。
实施例3:BaY1.8S4:Ho0.23+@Pt5×10-3:
含Pt纳米粒子溶胶的制备:称取25.9mg氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)溶解于17mL的去离子水中;在磁力搅拌的条件下,将400mg柠檬酸钠和600mg十二烷基磺酸钠溶解于上述氯铂酸溶液中;称取1.9mg硼氢化钠溶解于10mL去离子水中,得到浓度为5×10-3mol/L的硼氢化钠溶液;同时配制10mL浓度为5×10-2mol/L的水合肼溶液;在磁力搅拌的条件下,先向上述氯铂酸溶液中滴加0.4mL上述硼氢化钠溶 液,反应5min后,再向上述氯铂酸溶液中加入2.6mL上述水合肼溶液,继续反应40min,即得20mL Pt纳米粒子浓度为2.5×10-3mol/L的溶胶。
C@Pt的制备:称取0.0150g葡萄糖溶解于30mL的无水乙醇中制备得到葡萄糖的醇溶液,将10mL上述溶胶加入至葡萄糖的醇溶液中,得到混合溶液,再将混合溶液转入50mL带聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加盖旋紧后,于150℃反应10h,制备得到含有C@Pt的溶液,离心分离该溶液得到固相物,用去离子水和无水乙醇分别洗涤2次,并于70℃下干燥,即得到C@Pt,此时金属纳米粒子Pt与C的摩尔比为5×10-3:1;
称取11.4456g La2(CO3)3溶于硝酸得到100mL0.5mol/L的La(NO3)3溶液;称取0.2489g Tb2(CO3)3溶于硝酸得到100mL0.01mol/L的Tb(NO3)3溶液;称取0.2525g Dy2(CO3)3溶于硝酸得到100mL0.01mol/L的Dy(NO3)3溶液。
按照BaY1.8S4:Ho0.23+@Pt5×10-3中元素的化学计量比,用移液管移取2mL2mol/L的Ba(NO3)2溶液,7.2mL1mol/L Y(NO3)3溶液和4mL0.5mol/L Ho(NO3)3溶液于烧杯中,搅拌均匀,然后称取碳小球C@Pt48mg加入混合液中,搅拌均匀,并用硝酸将溶液调节pH值至2.5,接着加入沉淀剂草酸,采用氨水调节pH值至8.5,磁力搅拌下反应4h,将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多次,抽滤,在65℃烘干,收集得到BaY1.8(C2O4)4:Ho0.23+@C@Pt5×10-3前驱体粉末。
按照BaY1.8S4:Ho0.23+@Pt5×10-3中元素的化学计量比,在前驱体中加入0.5128gS粉,研磨混合均匀,压实,置入放有活性炭粉的大坩埚中,在体积比为95:5的N2和H2混合还原气氛下1250℃煅烧6h,冷却后,研磨得到BaY1.8S4:Ho0.23+@Pt5×10-3发光材料。
实施例4:BaY1.85S4:Ho0.153+@Ag2.5×10-4:
Ag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20mLAg含量为1×10-3mol/L的Ag纳米粒子溶胶。
C@Ag的制备:称取3.003g葡萄糖溶解于35mL的无水乙醇中制备得到葡萄糖的醇溶液,将5mL上述溶胶加入至葡萄糖的醇溶液中,得到混合溶液,将混合溶液转入50mL带聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加盖旋紧后,于180℃反应24h,制备得到含有C@Ag的溶液,离心分离该溶液得到固相物,用去离子水和无水乙醇分别洗涤2次,并于60℃下干燥,即得到C@Ag,此时金属纳米粒子Ag与C的摩尔比为5×10-5:1;
按照BaY1.85S4:Ho0.153+@Ag2.5×10-4中元素的化学计量比,用移液管移取10mL0.4mol/L的Ba(NO3)2溶液,7.4mL1mol/L Y(NO3)3溶液和3mL0.2mol/L Ho(NO3)3溶液于烧杯中,搅拌均匀,然后称取碳小球C@Ag240mg加入混合液中,搅拌均匀,并用硝酸将溶液调节pH值至3,接着加入沉淀剂草酸,采用氨水调节pH值至8,磁力搅拌下反应4h,将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多次,抽滤,在60℃烘干,收集得到BaY1.85(C2O4)4:Ho0.153+@C@Ag2.5×10-4前驱体粉末。
按照BaY1.85S4:Ho0.153+@Ag2.5×10-4中元素的化学计量比,在前驱体中加入0.5128g S粉,研磨混合均匀,压实,置入放有活性炭粉的大坩埚中,在体积比为95:5的N2和H2混合还原气氛下1050℃煅烧6h,冷却后,研磨得到BaY1.85S4:Ho0.153+@Ag2.5×10-4发光材料。
图1是本发明实施例4制备的发光材料与对比例发光材料在波长465nm的激发下的发光光谱对比图;其中,曲线1是实施例4制得的包覆金属纳米粒子Ag的BaY1.85S4:Ho0.153+@Ag2.5×10-4发光材料的发光光谱,曲线2是对比例未包覆金属纳米粒子的BaY1.85S4:Ho0.153+发光材料的发光光谱。
从图1中可以看出,在661nm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前增强了24%。
实施例5:BaY1.995S4:Ho0.0053+@Cu1×10-4:
Cu纳米粒子溶胶的制备: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2mg PVP,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20mL4×10-4mol/L的Cu纳米粒子溶胶。
C@Cu的制备:称取0.1426g蔗糖溶解于39.5mL的无水乙醇中制备得到蔗糖的醇溶液,将0.5mL上述溶胶加入蔗糖的醇溶液中,得到混合溶液,再将混合溶液转入50mL带聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加盖旋紧后,于200℃反应5h,制备得到含有C@Cu的溶液,离心分离该溶液得到固相物,用去离子水和无水乙醇分别洗涤2次,并将固相物于75℃下干燥,即得到C@Cu,此时金属纳米粒子Cu与C的摩尔比为4×10-5:1;
按照BaY1.995S4:Ho0.0053+@Cu1×10-4中元素的化学计量比,用移液管移取20mL0.2mol/L的Ba(NO3)3溶液,3.99mL2mol/L Y(NO3)3溶液和4mL0.005mol/LHo(NO3)3于烧杯中,搅拌均匀,然后称取碳小球模板C@Cu120mg加入混合液中,搅拌均匀,并用硝酸将溶液调节pH值至3,接着加入沉淀剂草酸,采用氨水调节pH值至9,磁力搅拌下反应6h,将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多次,抽滤,在70℃烘干,收集得到BaY1.995(C2O4)4:Ho0.0053+@C@Cu1×10-4前驱体粉末。
按照BaY1.995S4:Ho0.0053+@Cu1×10-4中元素的化学计量比,在前驱体中加入0.5128g S粉,研磨混合均匀,压实,置入放有活性炭粉的大坩埚中,在体积比为95:5的N2和H2混合还原气氛下1350℃煅烧4h,冷却后,研磨得到BaY1.995S4:Ho0.0053+@Cu1×10-4发光材料。
实施例6:BaY1.92S4:Ho0.083+@(Ag0.5/Au0.5)1.25×10-3:
Ag0.5/Au0.5纳米粒子溶胶的制备:称取6.2mg氯金酸(AuCl3·HCl·4H2O)和2.5mgAgNO3溶解到28mL的去离子水中;当完全溶解后,称取22mg柠檬酸钠和 20mgPVP,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380mg硼氢化钠溶到10mL去离子水中,得到10mL浓度为1mol/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0.3mL1mol/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纳米粒子溶胶。
C@(Ag/Au)的制备:称取0.7131g蔗糖溶解于30mL的无水乙醇中制备得到蔗糖的醇溶液,将10mL上述溶胶加入上述蔗糖的醇溶液中,得到混合溶液,将上述混合溶液转入50mL带聚四氟乙烯内衬的反应釜中,加盖旋紧后,于140℃反应15h,制备得到含有C@(Ag/Au)的溶液,离心分离该溶液得到固相物,用去离子水和无水乙醇分别洗涤2次,并于80℃下干燥,即得到C@(Ag/Au),此时金属纳米粒子(Ag/Au)与C的摩尔比为4×10-4:1;
按照BaY1.92S4:Ho0.083+@(Ag0.5/Au0.5)1.25×10-3中元素的化学计量比,用移液管移取4mL1mol/L的Ba(NO3)3溶液,6mL0.1mol/L Y(NO3)3溶液和3mL0.02mol/LHo(NO3)3溶液于烧杯中,搅拌均匀,然后称取碳小球C@(Ag/Au)150mg加入混合液中,搅拌均匀,并用硝酸将溶液调节pH值至3,接着加入沉淀剂草酸,采用氨水调节pH值至8,磁力搅拌下反应4h,将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多次,抽滤,在60℃烘干,收集得到BaY1.92(C2O4)4:Ho0.083+@C@(Ag0.5/Au0.5)1.25×10-3前驱体粉末。
按照BaY1.92S4:Ho0.083+@(Ag0.5/Au0.5)1.25×10-3中元素的化学计量比,在前驱体中加入0.5128g S粉,研磨混合均匀,压实,置入放有活性炭粉的大坩埚中,在体积比为95:5的N2和H2混合还原气氛下1100℃煅烧8h,冷却后,研磨得到BaY1.92S4:Ho0.083+@(Ag0.5/Au0.5)1.25×10-3发光材料。
应当理解的是,上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

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1、(10)申请公布号 CN 104119917 A (43)申请公布日 2014.10.29 CN 104119917 A (21)申请号 201310150302.2 (22)申请日 2013.04.26 C09K 11/84(2006.01) (71)申请人 海洋王照明科技股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区南海大道 海王大厦 A 座 22 层 申请人 深圳市海洋王照明技术有限公司 深圳市海洋王照明工程有限公司 (72)发明人 周明杰 王荣 (74)专利代理机构 广州三环专利代理有限公司 44202 代理人 郝传鑫 熊永强 (54) 发明名称 一种硫化物核壳结构发光材料及其制。

2、备方法 (57) 摘要 本发明属于发光材料领域, 其公开了一种 硫化物核壳结构发光材料及其制备方法 ; 该发 光材料的化学通式为 BaY2-xS4:Hox3+My; 其中, BaY2-xS4:Hox3+为外壳, 为包覆, M为内核 ; M为Ag、 Au、 Pt、 Pd、 Cu 中的至少一种, 0 x 0.5, y 为 M 与BaY2-xS4:Hox3+的摩尔之比, 0y110 -2。 本 发明提供的硫化物核壳结构发光材料, 由于引入 了 M 金属纳米粒子, 通过掺有金属纳米粒子来增 强荧光粉发光, 使硫化物核壳结构发光材料在同 样激发条件下的发光效率得到极大的提高。 (51)Int.Cl. 权。

3、利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104119917 A CN 104119917 A 1/2 页 2 1.一种硫化物核壳结构发光材料, 其特征在于, 其化学通式为 : BaY2-xS4:Hox3+My; 其中, BaY2-xS4:Hox3+为外壳, 为包覆, M 为内核 ; M 为掺杂金属纳米粒子, 选自 Ag、 Au、 Pt、 Pd、 Cu 中 的至少一种, x 为 Ho3+取代 Y 离子的摩尔数, 0 x 0.5, y 为 M 与 BaY2-xS4:H。

4、ox3+的摩尔之 比, 0 y 110-2。 2. 根据权利要求 1 所述的硫化物核壳结构发光材料, 其特征在于, 0.005 x 0.3, 110-5 y 510-3。 3. 根据权利要求 1 所述的硫化物核壳结构发光材料, 其特征在于, 包括以下发光材料 中的一种 : BaY1.5S4:Ho0.53+Pd110-5; BaY1.7S4:Ho0.33+Au110-2; BaY1.8S4:Ho0.23+Pt510-3; BaY1.85S4:Ho0.153+Ag2.510-4; BaY1.995S4:Ho0.0053+Cu110-4; BaY1.92S4:Ho0.083+(Ag0.5/ Au0.。

5、5)1.2510-3。 4. 一种硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 其特征在于, 包括如下步骤 : 将 M 的盐溶液、 起分散作用的助剂和还原剂混合反应, 制得 M 纳米粒子溶胶 ; 将 M 纳米粒子溶胶加入蔗糖或葡萄糖的乙醇溶液, 得到混合溶液, 将混合溶液转入带 聚四氟乙烯内衬的反应釜中, 加盖旋紧, 在120-200反应5-36h, 制备得到包覆M纳米粒子 的碳小球溶液, 用去离子水和无水乙醇洗涤多次, 离心分离, 60-80干燥, 得到包覆 M 纳米 粒子的碳小球模板 ; 其中, M 纳米粒子与蔗糖或葡萄糖中 C 元素的摩尔量比为 110-6:1 0.4:1 ; 按照 BaY2-xS。

6、4:Hox3+My中元素的化学计量比, 量取 Ba、 Y 和 Ho 各自对应的盐溶液, 以及 包覆M纳米粒子的碳小球模板, 搅拌均匀, 并将溶液调节pH值至2-3, 接着加入草酸沉淀剂, 采用氨水再调节 pH 值至 8-9, 磁力搅拌下反应 2-6h, 将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多 次 , 抽滤 , 在 60 100烘干, 得到 BaY2-x(C2O4)4 Hox3+CMy前驱体粉末 ; 其中, 包覆 M 纳 米粒子的碳小球模板与BaY2-xS4:Hox3+My的摩尔比为0.025:110:1, 沉淀剂的摩尔量足以 完全沉淀 Ba、 Y 和 Ho 各自对应离子总和且过量 25% ; 按照 。

7、BaY2-xS4:Hox3+My中元素的化学计量比, 在前驱体粉末中加入 S 粉, 研磨混合均匀, 压实, 置入放有活性炭粉的大坩埚中, 在还原气氛下、 1000 1450煅烧 2-10h, 冷却后, 研 磨得到化学通式为 BaY2-xS4:Hox3+My的硫化物核壳结构发光材料 ; 其中, BaY2-xS4:Hox3+为外 壳, 为包覆, M 为内核 ; M 为掺杂金属纳米粒子, 选自 Ag、 Au、 Pt、 Pd、 Cu 中的至少一种, x 为 Ho3+取代Y离子的摩尔数, 0x0.5, y为M与BaY2-xS4:Hox3+的摩尔之比, 0y110-2。 5.根据权利要求4所述的硫化物核壳。

8、结构发光材料的制备方法, 其特征在于, M的盐溶 液的浓度为 0.810-4mol/L 110-2mol/L。 6. 根据权利要求 4 所述的硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 其特征在于, 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 ; 所述助剂的添加量在最终得到的 M 纳米粒子溶胶中的含量为 110-4g/ mL 510-2g/mL ; 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 述还原剂的添加量与 M 离子的摩尔比为 0.5:1 10:1。 7.根据权利要求4所述的硫化物核壳结构发光材料的制。

9、备方法, 其特征在于, 将M的盐 溶液、 起分散作用的助剂和还原剂混合反应 10min 45min。 8. 根据权利要求 4 所述的硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 其特征在于, Ba、 Y 和 权 利 要 求 书 CN 104119917 A 2 2/2 页 3 Ho 各自对应的盐分别为 Ba、 Y 和 Ho 各自对应的硝酸盐或乙酸盐。 9. 根据权利要求 4 所述的硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 其特征在于, 所述还 原气氛为体积比为 95:5 的 N2和 H2混合还原气氛。 10. 根据权利要求 4 所述的硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 其特征在于, 0.005 x 0.3, 。

10、110-5 y 510-3。 权 利 要 求 书 CN 104119917 A 3 1/6 页 4 一种硫化物核壳结构发光材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及发光材料领域, 尤其涉及一种硫化物核壳结构发光材料及其制备方 法。 背景技术 0002 白光 LED(1ight emitting diodes) 具有效率高、 寿命长、 体积小、 响应快速、 无污 染、 节能等优点得到了越来越广泛的重视。目前白光 LED 用荧光粉可分为 3 类 : 可被蓝光 LED 芯片激发的黄色荧光粉 ; 可被近紫外光激发的红、 绿、 蓝三基色的荧光粉 ; 可被近紫外 光激发的单基质白色荧光粉。 紫外芯片。

11、涂覆红、 绿、 蓝三基色荧光粉存在颜色再吸收和配比 调控困难等问题。单基质白色荧光粉发光效率仍然较低。蓝光芯片加黄光荧光粉 YAG Ce 的组合模式已经商业化, 是实现固体照明的重要方式 ; 但由于YAGCe缺乏红光区的发射, 这种黄 / 蓝组合的 LED 器件的显色指数偏低 (Ra 80)。所以, 红光成分增加的黄色荧光粉 具有很好的应用价值。 0003 Ho3+有丰富的能级, 在可见光区有 4 个特征激发跃迁发射带, 分别是蓝光 (3K8 5I8), 蓝绿光 (5F 3 5I 8), 绿光 ( 5S 2 5I 8) 和红光 ( 5F 5 5I 8)。因此, Ho 3+ 是一种可 能产生多发。

12、射带的荧光粉激活剂。根据红、 绿光复合可以得到黄橙光的原理, Ho3+在适合的 基质中可能实现蓝光激发而发射黄光。 三元硫化物BaY2S4具有较宽的能隙, 热稳定性好, 是 一种优良的发光材料基质, 其发光效率的提高一直是研究热点。 发明内容 0004 本发明所要解决的问题在于提供一种发光效率较高的硫化物核壳结构发光材料 0005 本发明的技术方案如下 : 0006 一 种 硫 化 物 核 壳 结 构 发 光 材 料, 其 化 学 通 式 为 : BaY2-xS4:Hox3+My; 其 中, BaY2-xS4:Hox3+为外壳, 为包覆, M 为内核 ; M 为掺杂金属纳米粒子, 选自 Ag、。

13、 Au、 Pt、 Pd、 Cu 中的至少一种, x 为 Ho3+取代 Y 离子的摩尔数, 0 x 0.5, y 为 M 与 BaY2-xS4:Hox3+的摩尔 之比, 0 y 110-2;: BaY2-xS4:Hox3+为发光材料, Ho3+为发光离子中心, 冒号 “ : ” 表示 Ho3+为掺杂。 0007 所述硫化物核壳结构发光材料, 优选, 0.005 x 0.3, 110-5 y 510-3。 0008 本发明还提供上述硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 包括如下步骤 : 0009 将 M 的盐溶液、 起分散作用的助剂和还原剂混合反应, 制得 M 纳米粒子溶胶 ; 0010 将 M 纳。

14、米粒子溶胶加入蔗糖或葡萄糖的乙醇溶液, 得到混合溶液, 将混合溶液转 入带聚四氟乙烯内衬的反应釜中, 加盖旋紧, 在120-200反应5-36h, 制备得到包覆M纳米 粒子的碳小球溶液, 用去离子水和无水乙醇洗涤多次, 离心分离, 60-80干燥, 得到包覆 M 纳米粒子的碳小球模板, 即 CM ; 其中, M 纳米粒子与蔗糖或葡萄糖中 C 元素的摩尔量比为 110-6:1 0.4:1 ; 0011 按照 BaY2-xS4:Hox3+My中元素的化学计量比, 量取 Ba、 Y 和 Ho 各自对应的盐溶液, 说 明 书 CN 104119917 A 4 2/6 页 5 以及包覆 M 纳米粒子的碳。

15、小球模板, 搅拌均匀, 并将溶液调节 pH 值至 2-3, 接着加入草酸沉 淀剂, 采用氨水再调节pH值至8-9, 磁力搅拌下反应2-6h, 将产物用去离子水和无水乙醇洗 涤多次 , 抽滤 ,在60100烘干, 得到BaY2-x(C2O4)4Hox3+CMy前驱体粉末 ; 其中, 包覆 M 纳米粒子的碳小球模板与 BaY2-xS4:Hox3+My的摩尔比为 0.025:1 10:1, 沉淀剂的摩尔量 足以完全沉淀 Ba、 Y 和 Ho 各自对应离子总和且过量 25% ; 0012 按照 BaY2-xS4:Hox3+My中元素的化学计量比, 在前驱体粉末中加入 S 粉, 研磨混合 均匀, 压实,。

16、 置入放有活性炭粉的大坩埚中, 在还原气氛下、 1000 1450煅烧 2-10h, 冷却 后, 研磨得到化学通式为 BaY2-xS4:Hox3+My的硫化物核壳结构发光材料 ; 其中, BaY2-xS4:Hox3+ 为外壳, 为包覆, M 为内核 ; M 为掺杂金属纳米粒子, 选自 Ag、 Au、 Pt、 Pd、 Cu 中的至少一 种, x 为 Ho3+取代 Y 离子的摩尔数, 0 x 0.5, y 为 M 与 BaY2-xS4:Hox3+的摩尔之比, 0 y 110-2。 0013 所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 优选, M 的盐溶液的浓度为 0.810-4mol/L 110-2m。

17、ol/L。 0014 所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 优选, 所述助剂为聚乙烯砒咯烷酮 (PVP) 、 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 ; 所述助剂的添加量在最终得到的 M 纳米粒子溶胶中的含量为 110-4g/mL 510-2g/ mL。 0015 所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 优选, 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 ; 所述还原剂的添加量与M离子的摩尔比为0.5:1 10:1 ; 实际中, 还需将还原剂配制或稀释成浓度为 110-4mol/L 1mol/L 的水溶液。 0016 所述硫化。

18、物核壳结构发光材料的制备方法, 优选, 将 M 的盐溶液、 起分散作用的助 剂和还原剂混合反应 10min 45min。 0017 所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 优选, Ba、 Y 和 Ho 各自对应的盐分别为 Ba、 Y 和 Ho 各自对应的硝酸盐或乙酸盐。 0018 所述硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 优选, 所述还原气氛为体积比为 95:5 的 N2和 H2混合还原气氛。 0019 所 述 硫 化 物 核 壳 结 构 发 光 材 料 的 制 备 方 法, 优 选, 0.005 x 0.3, 110-5 y 510-3。 0020 本发明提供的硫化物核壳结构发光材料, 由于引。

19、入了 M 金属纳米粒子, 通过掺有 金属纳米粒子来增强荧光粉发光, 使硫化物核壳结构发光材料在同样激发条件下的发光效 率得到极大的提高, 并且发射光的波长没有改变 ; 该硫化物核壳结构发光材料具有良好的 发光性能, 受激发后发射出光的色纯度和亮度均较高, 可以应用于场发射器件中 ; 另外, 本 发明制备采用分散的碳小球为模板, 得到的硫化物核壳结构为空心的核壳结构, 能够有效 的减少稀土金属的用量, 降低了产品成本, 大量节约珍贵的稀土资源。 0021 本发明的制备方法, 先采用水热法制备包覆金属纳米粒子的碳小球, 然后再以碳 小球为模板, 采用草酸沉淀法制备 BaY2-x(C2O4)4 Ho。

20、x3+CMy前驱体粉末, 然后再加入 S 粉 以及助溶剂一起煅烧, 煅烧过程中碳元素将转化为 CO2逸出, 最后得到掺有 M 金属纳米粒子 的空心结构 BaY2-xS4:Hox3+My发光材料。 0022 本发明的硫化物核壳结构发光材料的制备方法, 工艺步骤少, 相对简单 ; 工艺条件 说 明 书 CN 104119917 A 5 3/6 页 6 不苛刻, 容易达到, 成本低 ; 不引入其它杂质, 得到的发光材料质量高, 可广泛用于发光材料 的制备。 附图说明 0023 图 1 是本发明实施例 4 制备的发光材料与对比例发光材料在波长 465nm 的 激发下的发光光谱对比图 ; 其中, 曲线 。

21、1 是实施例 4 制得的包覆金属纳米粒子 Ag 的 BaY1.85S4:Ho0.153+Ag2.510-4发光材料的发光光谱, 曲线 2 是对比例未包覆金属纳米粒子的 BaY1.85S4:Ho0.153+发光材料的发光光谱。 具体实施方式 0024 下面结合附图, 对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。 0025 实施例 1 : BaY1.5S4:Ho0.53+Pd110-5: 0026 Pd 纳米粒子溶胶的制备 : 称取 0.22mg 氯化钯 (PdCl22H2O) 溶解到 10mL 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 。

22、拌的环境下溶解到氯化钯水溶液中 ; 称取 0.38mg 硼氢化钠溶到 100mL 去离子水中, 得到浓 度为 110-4mol/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 10mL110-4的硼氢化钠水溶液, 之后继续反应20min, 即得20mL Pd含量为510-5mol/L的 Pd 纳米粒子溶胶。 0027 CPd 的制备 : 称取 6.005g 葡萄糖溶解于 36mL 的无水乙醇中得到葡萄糖的醇溶 液, 将4mL上述溶胶加入至葡萄糖的醇溶液中, 得到混合溶液, 将混合溶液转入50mL带聚四 氟乙烯内衬的反应釜中, 加盖旋紧后, 于 120反应 36h, 制。

23、备得到含有 CPd 的溶液, 离心 分离该溶液得到固相物, 用去离子水和无水乙醇分别洗涤2次, 并于60下干燥, 即得到C Pd, 此时金属纳米粒子 Pd 与 C 的摩尔比为 110-6:1 ; 0028 称取7.6650g BaO溶于硝酸得到100mL0.5mol/L的Ba(NO3)2溶液;称取11.2900g Y2O3溶于硝酸得到 100mL1mol/L 的 Tb(NO3)3溶液 ; 称取 37.7860gHo2O3溶于硝酸得到 100mL2mol/L 的 Ho(NO3)3溶液。 0029 按照 BaY1.5S4:Ho0.53+Pd110-5中元素的化学计量比, 用移液管移取 8mL0.5。

24、mol/L 的 Ba(NO3)2溶液,6mL1mol/L Y(NO3)3溶液和1mL2mol/L Ho(NO3)3溶液于烧杯中, 搅拌均匀, 然 后称取碳小球 CPd480mg 加入混合液中, 搅拌均匀, 并用硝酸将溶液调节 pH 值至 2, 接着加 入沉淀剂草酸, 采用氨水调节pH值至9, 磁力搅拌下反应6h, 将产物用去离子水和无水乙醇 洗涤多次 , 抽滤 , 在 60烘干, 收集得到 BaY1.5(C2O4)4:Ho0.53+5CPd110-5前驱体粉末。 0030 按照 BaY1.5S4:Ho0.53+Pd110-5中元素的化学计量比, 在前驱体中加入 0.5128gS 粉, 研磨混合。

25、均匀, 压实, 置入放有活性炭粉的大坩埚中, 在体积比为 95:5 的 N2和 H2混合还原 气氛下 1000煅烧 10h, 冷却后, 研磨得到 BaY1.5S4:Ho0.53+Pd110-5发光材料。 0031 实施例 2:BaY1.7S4:Ho0.33+Au110-2 0032 Au 纳米粒子溶胶的制备 : 称取 41.2mg 氯金酸 (AuCl3HCl4H2O) 溶解到 10mL 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 3.8mg 硼氢化钠和 17.6mg 抗坏血酸分别 溶解到 1。

26、0mL 去离子水中, 得到 10mL 浓度为 110-2mol/L 的硼氢化钠水溶液和 10mL 浓度为 说 明 书 CN 104119917 A 6 4/6 页 7 110-2mol/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5mL硼氢 化钠水溶液, 搅拌反应 5min 后再往氯金酸水溶液中加入 5mL110-2mol/L 的抗坏血酸水溶 液, 之后继续反应 30min, 即得 20mLAu 含量为 510-3mol/L 的 Au 纳米粒子溶胶。 0033 CAu 的制备 : 称取 0.0057g 蔗糖溶解于 24mL 的无水乙醇中制备得到蔗糖的醇溶 液, 将 16。

27、mL 上述溶胶加入至蔗糖的醇溶液中, 得到混合溶液, 将混合溶液转入 50mL 带聚四 氟乙烯内衬的反应釜中, 加盖旋紧后, 于160反应20h, 制备得到含有CAu的溶液, 离心分 离该溶液得到固相物, 用去离子水和无水乙醇分别洗涤 3 次, 并于 80下干燥, 即得到 C Au, 此时金属纳米粒子 Au 与 C 的摩尔比为 0.4:1 ; 0034 按照 BaY1.7S4:Ho0.33+Au110-2中元素的化学计量比, 用移液管移取 4mL1mol/L 的 Ba(CH3COO)2溶液 ,13.6mL0.5mol/L Y(CH3COO)3溶液和 1.2mL1mol/L Ho(CH3COO)。

28、3溶液于 烧杯中, 搅拌均匀, 然后称取碳小球 CAu1.2mg 加入混合液中, 搅拌均匀, 并用硝酸将溶液 调节 pH 值至 3, 接着加入沉淀剂草酸, 采用氨水调节 pH 值至 8, 磁力搅拌下反应 2h, 将产 物用去离子水和无水乙醇洗涤多次 , 抽滤 , 在 80烘干, 收集得到 BaY1.7(C2O4)4:Ho0.33+C Au110-2前驱体粉末。 0035 按照BaY1.7S4:Ho0.33+Au110-2中元素的化学计量比, 在前驱体中加入0.5128g S粉, 研磨混合均匀, 压实, 置入放有活性炭粉的大坩埚中, 在体积比为 95:5 的 N2和 H2混合还原 气氛下 145。

29、0煅烧 2h, 冷却后, 研磨得到 BaY1.7S4:Ho0.33+Au110-2发光材料。 0036 实施例 3:BaY1.8S4:Ho0.23+Pt510-3: 0037 含Pt纳米粒子溶胶的制备 : 称取25.9mg氯铂酸(H2PtCl6 6H2O)溶解于17mL的去 离子水中 ; 在磁力搅拌的条件下, 将400mg柠檬酸钠和600mg十二烷基磺酸钠溶解于上述氯 铂酸溶液中 ; 称取 1.9mg 硼氢化钠溶解于 10mL 去离子水中, 得到浓度为 510-3mol/L 的硼 氢化钠溶液 ; 同时配制 10mL 浓度为 510-2mol/L 的水合肼溶液 ; 在磁力搅拌的条件下, 先 向上。

30、述氯铂酸溶液中滴加 0.4mL 上述硼氢化钠溶液, 反应 5min 后, 再向上述氯铂酸溶液中 加入2.6mL上述水合肼溶液, 继续反应40min, 即得20mL Pt纳米粒子浓度为2.510-3mol/ L 的溶胶。 0038 CPt 的制备 : 称取 0.0150g 葡萄糖溶解于 30mL 的无水乙醇中制备得到葡萄糖 的醇溶液, 将 10mL 上述溶胶加入至葡萄糖的醇溶液中, 得到混合溶液, 再将混合溶液转入 50mL 带聚四氟乙烯内衬的反应釜中, 加盖旋紧后, 于 150反应 10h, 制备得到含有 CPt 的 溶液, 离心分离该溶液得到固相物, 用去离子水和无水乙醇分别洗涤 2 次, 。

31、并于 70下干 燥, 即得到 CPt, 此时金属纳米粒子 Pt 与 C 的摩尔比为 510-3:1 ; 0039 称取 11.4456g La2(CO3)3溶于硝酸得到 100mL0.5mol/L 的 La(NO3)3溶液 ; 称取 0.2489g Tb2(CO3)3溶于硝酸得到100mL0.01mol/L的Tb(NO3)3溶液;称取0.2525g Dy2(CO3)3 溶于硝酸得到 100mL0.01mol/L 的 Dy(NO3)3溶液。 0040 按照 BaY1.8S4:Ho0.23+Pt510-3中元素的化学计量比, 用移液管移取 2mL2mol/L 的 Ba(NO3)2溶液 ,7.2mL。

32、1mol/L Y(NO3)3溶液和 4mL0.5mol/L Ho(NO3)3溶液于烧杯中, 搅拌均 匀, 然后称取碳小球 CPt48mg 加入混合液中, 搅拌均匀, 并用硝酸将溶液调节 pH 值至 2.5, 接着加入沉淀剂草酸, 采用氨水调节pH值至8.5, 磁力搅拌下反应4h, 将产物用去离子水和 无水乙醇洗涤多次 , 抽滤 , 在 65烘干, 收集得到 BaY1.8(C2O4)4:Ho0.23+CPt510-3前驱体粉 末。 说 明 书 CN 104119917 A 7 5/6 页 8 0041 按照 BaY1.8S4:Ho0.23+Pt510-3中元素的化学计量比, 在前驱体中加入 0.。

33、5128gS 粉, 研磨混合均匀, 压实, 置入放有活性炭粉的大坩埚中, 在体积比为 95:5 的 N2和 H2混合还原 气氛下 1250煅烧 6h, 冷却后, 研磨得到 BaY1.8S4:Ho0.23+Pt510-3发光材料。 0042 实施例 4:BaY1.85S4:Ho0.153+Ag2.510-4: 0043 Ag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。

34、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 1.6mL1.510-2mol/L 的硼氢化 钠水溶液, 之后继续反应 10min, 即得 20mLAg 含量为 110-3mol/L 的 Ag 纳米粒子溶胶。 0044 CAg 的制备 : 称取 3.003g 葡萄糖溶解于 35mL 的无水乙醇中制备得到葡萄糖的醇 溶液, 将5mL上述溶胶加入至葡萄糖的醇溶液中, 得到混合溶液, 将混合溶液转入50mL带聚 四氟乙烯内衬的反应釜中, 加盖旋紧后, 于180反应24h, 制备得到含有CAg的溶液, 离心 分离该溶液得到固相物, 用去离子水和无水乙醇分别。

35、洗涤2次, 并于60下干燥, 即得到C Ag, 此时金属纳米粒子 Ag 与 C 的摩尔比为 510-5:1 ; 0045 按照 BaY1.85S4:Ho0.153+Ag2.510-4中元素的化学计量比, 用移液管移取 10mL0.4mol/ L 的 Ba(NO3)2溶液 ,7.4mL1mol/L Y(NO3)3溶液和 3mL0.2mol/L Ho(NO3)3溶液于烧杯中, 搅 拌均匀, 然后称取碳小球CAg240mg加入混合液中, 搅拌均匀, 并用硝酸将溶液调节pH值至 3, 接着加入沉淀剂草酸, 采用氨水调节pH值至8, 磁力搅拌下反应4h, 将产物用去离子水和 无水乙醇洗涤多次,抽滤,在6。

36、0烘干, 收集得到BaY1.85(C2O4)4:Ho0.153+CAg2.510-4前驱体 粉末。 0046 按照 BaY1.85S4:Ho0.153+Ag2.510-4中元素的化学计量比, 在前驱体中加入 0.5128g S 粉, 研磨混合均匀, 压实, 置入放有活性炭粉的大坩埚中, 在体积比为95:5的N2和H2混合还 原气氛下 1050煅烧 6h, 冷却后, 研磨得到 BaY1.85S4:Ho0.153+Ag2.510-4发光材料。 0047 图 1 是本发明实施例 4 制备的发光材料与对比例发光材料在波长 465nm 的 激发下的发光光谱对比图 ; 其中, 曲线 1 是实施例 4 制得。

37、的包覆金属纳米粒子 Ag 的 BaY1.85S4:Ho0.153+Ag2.510-4发光材料的发光光谱, 曲线 2 是对比例未包覆金属纳米粒子的 BaY1.85S4:Ho0.153+发光材料的发光光谱。 0048 从图1中可以看出, 在661nm处的发射峰, 包覆金属纳米粒子后发光材料的发光强 度较未包覆前增强了 24%。 0049 实施例 5:BaY1.995S4:Ho0.0053+Cu110-4: 0050 Cu 纳米粒子溶胶的制备 : 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 2mg PVP, 然后缓慢滴入用 0.4mg 硼氢化钠溶到 10m。

38、L 乙醇中得到的 110-3mol/L 的硼氢化钠醇溶液 4mL, 继续搅拌反应 10min, 得到 20mL410-4mol/L 的 Cu 纳 米粒子溶胶。 0051 CCu 的制备 : 称取 0.1426g 蔗糖溶解于 39.5mL 的无水乙醇中制备得到蔗糖的醇 溶液, 将0.5mL上述溶胶加入蔗糖的醇溶液中, 得到混合溶液, 再将混合溶液转入50mL带聚 四氟乙烯内衬的反应釜中, 加盖旋紧后, 于 200反应 5h, 制备得到含有 CCu 的溶液, 离心 分离该溶液得到固相物, 用去离子水和无水乙醇分别洗涤 2 次, 并将固相物于 75下干燥, 即得到 CCu, 此时金属纳米粒子 Cu 。

39、与 C 的摩尔比为 410-5:1 ; 说 明 书 CN 104119917 A 8 6/6 页 9 0052 按照BaY1.995S4:Ho0.0053+Cu110-4中元素的化学计量比, 用移液管移取20mL0.2mol/L 的 Ba(NO3)3溶液 ,3.99mL2mol/L Y(NO3)3溶液和 4mL0.005mol/LHo(NO3)3于烧杯中, 搅拌均 匀, 然后称取碳小球模板CCu120mg加入混合液中, 搅拌均匀, 并用硝酸将溶液调节pH值至 3, 接着加入沉淀剂草酸, 采用氨水调节pH值至9, 磁力搅拌下反应6h, 将产物用去离子水和 无水乙醇洗涤多次,抽滤,在70烘干, 收。

40、集得到BaY1.995(C2O4)4:Ho0.0053+CCu110-4前驱体 粉末。 0053 按照 BaY1.995S4:Ho0.0053+Cu110-4中元素的化学计量比, 在前驱体中加入 0.5128g S 粉, 研磨混合均匀, 压实, 置入放有活性炭粉的大坩埚中, 在体积比为95:5的N2和H2混合还 原气氛下 1350煅烧 4h, 冷却后, 研磨得到 BaY1.995S4:Ho0.0053+Cu110-4发光材料。 0054 实施例 6:BaY1.92S4:Ho0.083+(Ag0.5/Au0.5)1.2510-3: 0055 Ag0.5/Au0.5纳米粒子溶胶的制备 : 称取 6。

41、.2mg 氯金酸 (AuCl3HCl4H2O) 和 2.5mgAgNO3溶解到 28mL 的去离子水中 ; 当完全溶解后, 称取 22mg 柠檬酸钠和 20mgPVP, 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380mg硼氢化钠溶到10mL去离 子水中, 得到 10mL 浓度为 1mol/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0.3mL1mol/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 110-3mol/L 的 Ag/Au 纳米粒子溶胶。 0056 C(Ag/Au) 的制备 : 称取 0.7131g 蔗。

42、糖溶解于 30mL 的无水乙醇中制备得到蔗糖的 醇溶液, 将 10mL 上述溶胶加入上述蔗糖的醇溶液中, 得到混合溶液, 将上述混合溶液转入 50mL 带聚四氟乙烯内衬的反应釜中, 加盖旋紧后, 于 140反应 15h, 制备得到含有 C(Ag/ Au) 的溶液, 离心分离该溶液得到固相物, 用去离子水和无水乙醇分别洗涤 2 次, 并于 80 下干燥, 即得到 C(Ag/Au), 此时金属纳米粒子 (Ag/Au) 与 C 的摩尔比为 410-4:1 ; 0057 按照 BaY1.92S4:Ho0.083+(Ag0.5/Au0.5)1.2510-3中元素的化学计量比, 用移液管移取 4mL1mo。

43、l/L 的 Ba(NO3)3溶液 ,6mL0.1mol/L Y(NO3)3溶液和 3mL0.02mol/LHo(NO3)3溶液于烧 杯中, 搅拌均匀, 然后称取碳小球 C(Ag/Au)150mg 加入混合液中, 搅拌均匀, 并用硝酸将溶 液调节 pH 值至 3, 接着加入沉淀剂草酸, 采用氨水调节 pH 值至 8, 磁力搅拌下反应 4h, 将产 物用去离子水和无水乙醇洗涤多次 , 抽滤 , 在 60烘干, 收集得到 BaY1.92(C2O4)4:Ho0.083+ C(Ag0.5/Au0.5)1.2510-3前驱体粉末。 0058 按照 BaY1.92S4:Ho0.083+(Ag0.5/Au0.。

44、5)1.2510-3中元素的化学计量比, 在前驱体中加 入 0.5128g S 粉, 研磨混合均匀, 压实, 置入放有活性炭粉的大坩埚中, 在体积比为 95:5 的 N2和 H2混合还原气氛下 1100煅烧 8h, 冷却后, 研磨得到 BaY1.92S4:Ho0.083+(Ag0.5/ Au0.5)1.2510-3发光材料。 0059 应当理解的是, 上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细, 并不能因此而认为 是对本发明专利保护范围的限制, 本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。 说 明 书 CN 104119917 A 9 1/1 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 104119917 A 10 。

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