[發(fā)明專利]摻雜金屬納米粒子的摻錳硅酸鋅發(fā)光材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2010-01-25
• 公開（公告）號: CN102134482A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周明杰;王榮;時朝璞;馬文波
• 申請（專利權(quán)）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司
• 主分類號: C09K11/59
• 分類號: C09K11/59
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所 44237
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)光材料制造技術(shù)，尤其涉及一種摻雜金屬納米粒子發(fā)光材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來場發(fā)射器件由于其運行電壓低，功耗小，不需偏轉(zhuǎn)線圈，無X射線輻射，抗輻射和磁場干擾等優(yōu)點而備受關(guān)注，場發(fā)射陰極和發(fā)光材料結(jié)合可以得到高亮度、高顯色的場發(fā)射光源，可以應(yīng)用與顯示、各種指示、普通照明等領(lǐng)域。

制備優(yōu)良性能場發(fā)射器件的關(guān)鍵因素之一是高性能熒光粉體的制備。目前場發(fā)射器件所采用的熒光材料主要是一些用于傳統(tǒng)陰極射線管和投影電視顯像管的硫化物系列、氧化物系列和硫氧化物系列熒光粉。其中，以前使用的摻錳硅酸鋅(Zn₂SiO₄:Mn)色純度高，但是發(fā)光效率不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種摻雜金屬納米粒子的Zn₂SiO₄:Mn的發(fā)光材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的Zn₂SiO₄:Mn發(fā)光材料的發(fā)光效率不高和發(fā)光性能不太好等問題。

解決本發(fā)明的技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種摻雜金屬納米粒子的摻錳硅酸鋅發(fā)光材料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一，將金屬納米粒子溶液加入到溶有聚乙烯吡咯烷酮的溶液中；

步驟二，往步驟一所述溶液中依次添加無水乙醇、去離子水和氨水，攪拌均勻，接著在攪拌下加入正硅酸乙酯，反應(yīng)后分離干燥，得到包覆有金屬納米粒子的SiO₂粉末；

步驟三，按照化學(xué)計量比，稱取Zn和Mn對應(yīng)的化合物及步驟二中制得的包覆有金屬納米粒子的SiO₂粉末，研磨混合均勻，得到混合物粉體；

步驟四，將混合物粉體升溫至1000℃～1350℃煅燒2～15小時，再于該溫度和還原氣氛下還原0.5～6小時后，隨爐冷卻降溫至室溫制得摻雜金屬納米粒子的摻錳硅酸鋅發(fā)光材料。

在本發(fā)明的制備方法中，所述Zn和Mn的化合物為Zn和Mn的氧化物、碳酸鹽、醋酸鹽或草酸鹽。

在本發(fā)明的制備方法中，所述金屬納米粒子選自金、銀、鉑、鈀或銅金屬納米粒子中的一種或幾種。

在本發(fā)明的制備方法中，所述步驟四中的還原氣氛為氮氣和氫氣的混合物或為氫氣或為碳還原氣氛。

在本發(fā)明的制備方法中，所述混合物中N₂和H₂的體積百分比為95∶5。

在本發(fā)明的制備方法中，所述步驟二中，攪拌時間為15小時至30小時。

此外，本發(fā)明還提供了一種摻雜金屬納米粒子的摻錳硅酸鋅發(fā)光材料，其中，所述摻錳硅酸鋅的化學(xué)通式為Zn_2-xSiO₄:Mn_x，x的取值為大于0且小于等于0.1；所述金屬納米粒子與SiO₂的摩爾之比為y，所述y值大于0且小于等于1×10^-2。

在本發(fā)明的發(fā)光材料中，所述x的取值為大于等于0.002且小于等于0.05。

在本發(fā)明的發(fā)光材料中，所述y的取值為大于等于1×10^-5且小于等于5×10^-3。

在本發(fā)明的發(fā)光材料中，所述金屬納米粒子選自金、銀、鉑、鈀或銅金屬納米粒子中的一種或幾種。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明制備的摻雜金屬納米粒子的摻錳硅酸鋅發(fā)光材料具有穩(wěn)定性好，發(fā)光性能更好的優(yōu)點，廣泛用于照明和顯示等領(lǐng)域。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明第二實施例制備的發(fā)光材料在加速電壓為3KV下的陰極射線激發(fā)下的發(fā)光光譜對比圖，其中曲線1是未摻雜金屬納米粒子Ag的Zn₂SiO₄:Mn發(fā)光材料的發(fā)光光譜，曲線2是摻雜金屬納米粒子Ag的Zn₂SiO₄:Mn發(fā)光材料的發(fā)光光譜。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供一種摻雜金屬納米粒子的摻錳硅酸鋅發(fā)光材料的制備方法，其包括如下步驟：

步驟一，將金屬納米粒子溶液加入到溶有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的溶液中；