[發(fā)明專利]一種銀納米團(tuán)簇?zé)晒饧{米棒及其制備方法與在白光LED的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910694647.1
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110330512B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辛霞;孫盼盼;孫頔;王芝
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: C07F1/10
• 分類號: C07F1/10;C09K11/06;B82Y20/00;B82Y40/00;H01L33/50
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

本發(fā)明涉及一種銀納米團(tuán)簇?zé)晒饧{米棒及其制備方法與在白光LED的應(yīng)用，該熒光納米棒是由Ag₉與鹽酸在水溶液中自組裝形成。本發(fā)明制備的Ag₉熒光納米棒具有突出的光學(xué)性質(zhì)，而且將熒光納米棒凍干成粉末依然保持出色的熒光性能，并可制成發(fā)橙紅色光的穩(wěn)定較好的LED，同時與商用的藍(lán)色和綠色熒光粉，按照質(zhì)量比為10:5:1比例混合可制備出白光發(fā)射的LED。發(fā)光銀簇可以成功的替換傳統(tǒng)材料的光轉(zhuǎn)換材料，為制得環(huán)保型的LED提供了可能。本發(fā)明的銀納米簇?zé)晒饧{米棒制備方法簡單，成本低廉；制備的LED發(fā)光強(qiáng)度優(yōu)異，符合環(huán)保的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種銀納米團(tuán)簇?zé)晒饧{米棒的制備方法及其在白光LED的應(yīng)用，屬于新材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光對于人類的學(xué)習(xí)與生活至關(guān)重要，據(jù)統(tǒng)計，目前全球每年有超過20％的電能用于照明，因此，如何節(jié)能并提高光照效率在照明領(lǐng)域尤其關(guān)鍵。與傳統(tǒng)的熒光燈和白熾燈相比，發(fā)光二極管(LED)形式的固態(tài)照明具有響應(yīng)時間快、發(fā)光效率高、可溫控范圍廣等優(yōu)異性能，因此，受到越來越廣泛地研究和關(guān)注。到目前為止，商用LED通常是通過在藍(lán)紫色發(fā)光InGaN/GaN芯片上涂覆顏色轉(zhuǎn)換材料來制造的。顏色轉(zhuǎn)換材料可以完全或部分地將芯片發(fā)射轉(zhuǎn)換為所需的發(fā)光顏色，從而產(chǎn)生具有可見彩色或白光的LED。稀土熒光粉作為光轉(zhuǎn)材料的備選，面臨供應(yīng)資源匱乏、回收難度大、不環(huán)保的缺點(diǎn)；而常見的有機(jī)熒光團(tuán)不耐光漂白，應(yīng)用于LED領(lǐng)域也受到局限；量子點(diǎn)也被認(rèn)為是競爭性顏色轉(zhuǎn)換材料，但大多數(shù)關(guān)于量子點(diǎn)制造的LED依賴于使用含有重金屬陽離子的量子點(diǎn)(例如鎘、鉛和汞等)，而其對于人類的身體健康會帶來嚴(yán)重的影響。因此，為了繼續(xù)推進(jìn)環(huán)保型LED，急需尋找替代重金屬、符合安全規(guī)定的光轉(zhuǎn)換材料。

最近，金屬納米團(tuán)簇由于其低毒性、低成本和良好的生物相容性，在LED中可用作環(huán)境友好和生物相容的顏色轉(zhuǎn)換材料。作為新型發(fā)光納米材料，金屬納米團(tuán)簇通常由幾個到一百個原子組成，其大小約為電子的費(fèi)米波長(2nm)，通過實現(xiàn)金屬納米團(tuán)簇外圍配體到金屬的電荷轉(zhuǎn)移或金屬-金屬的相互作用，可以實現(xiàn)強(qiáng)熒光的發(fā)射，其出色的發(fā)光性能使得金屬納米團(tuán)簇可作為LED光轉(zhuǎn)換材料。

銀納米團(tuán)簇由于其優(yōu)異的性能和原料易獲取而被廣泛的研究，關(guān)于銀納米團(tuán)簇的專利文件也有諸多報道，比如：中國專利文件CN108372312A(申請?zhí)枺篊N201810244736.1)公開了一種強(qiáng)熒光發(fā)射銀納米團(tuán)簇的制備方法，其特征在于：所述熒光銀納米團(tuán)簇是室溫下以組氨酸為保護(hù)劑和還原劑，硝酸銀溶液作為基體通過一鍋法制備而成熒光銀納米團(tuán)簇溶液。再例如：中國專利文件CN107225255A(申請?zhí)枺篊N201710400091.1)公開了一種制備熒光銀納米簇的方法，其特征在于，這種紅色熒光銀納米團(tuán)簇是以卡托普利作為保護(hù)劑、硼氫化鈉作為還原劑，在堿性環(huán)境中，通過“一鍋法”制備得到。中國專利文件 CN109111912A公開了一種高功率白光LED用納米簇核殼熒光粉及其制備方法，通過水熱法制備納米銀簇修飾的核殼熒光轉(zhuǎn)換材料，Bi/Mn雙離子摻雜通過調(diào)節(jié)摻雜系數(shù)、摻雜比例、離子價態(tài)等可以調(diào)控?zé)晒夥蹖崿F(xiàn)紫外和藍(lán)光區(qū)的雙吸收，同時產(chǎn)生藍(lán)光、綠光、黃光、紅光區(qū)的高強(qiáng)度發(fā)射。然而，上述材料主要存在以下不足：1.含有多種金屬元素，并且是氟化物，造成資源浪費(fèi)及環(huán)境破壞；2.制備方法繁瑣，使用了水熱法，增加了生產(chǎn)成本。

目前，對于銀納米簇報道只限制于合成方法的探索和固態(tài)性質(zhì)的研究，對于調(diào)控銀納米團(tuán)簇在水溶液中的聚集體形貌及其作為光轉(zhuǎn)換材料在LED領(lǐng)域的應(yīng)用研究鮮有報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種銀納米團(tuán)簇?zé)晒饧{米棒及其制備方法與在白光 LED的應(yīng)用。

術(shù)語說明：

Ag₉：是一種九核的銀納米團(tuán)簇，由于配體間的π-π作用，配體向金屬的電荷轉(zhuǎn)移作用、配體向金屬-金屬電荷轉(zhuǎn)移作用以及金屬-金屬的相互作用，Ag₉具有一定的發(fā)光性質(zhì)。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：