[发明专利]荧光材料及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种荧光材料，尤其涉及一种掺杂金属纳米粒子的SiO₂包覆的荧光材料及其制备方法。

【背景技术】

发光材料广泛应用于显示、显像、光源、x射线增感屏、核物理和辐射场的探测和记录及医学放射学图像的各种摄影技术等领域。尤其在涉及到千家万户和国民经济的显示、显像和光源等方面，发光材料的应用更具有重要的意义。

由于外界因素和发光材料本身的因素，未经处理的发光材料往往存在粉末团聚、表面电性能不稳定的现象。荧光粉的使用寿命除受荧光粉本身因素影响外，更多的还受到外界因素的影响，如：在荧光灯中，由阴极沉积到荧光粉上的杂质和汞原子和离子的轰击荧光粉形成的汞的化台物等因素使荧光粉的亮度逐渐减弱。对于这些问题，传统的通常是通过对荧光粉颗粒表面包覆上一层或多层硅、铝等无机材料来解决。

一般来说，在荧光粉表面包覆一层硅膜具有两方面的优势，一方面可以降低荧光粉的zeta电位等电点，提高荧光粉的分散性，另一方面也保护了荧光粉，表面包覆的二氧化硅使荧光粉和外界隔离开来，可以有效地减少外界对荧光粉的影响，从而延长了荧光粉的使用寿命。但是，就FED和CRT用的荧光粉而言，由于二氧化硅导电性太差，因此荧光粉表面包覆的二氧化硅后，荧光粉的导电性及发光性能相应减弱。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种导电性能优良的荧光材料。

一种荧光材料，包括荧光粉本体、包覆在所述荧光粉本体外的SiO₂及掺杂在所述SiO₂中的金属纳米粒子，所述荧光材料的组成通式为：荧光粉本体@(SiO₂:M_x)，其中，@表示包覆，所述SiO₂占所述荧光粉本体质量的0.5％～6％，M为Ag、Au、Pt、Pd金属纳米粒子中的至少一种，x为M与SiO₂的摩尔比，1.0×10^-6≤x≤6.0×10^-3。

优选的，所述荧光粉本体为氧化钆铕或氧化钇铕荧光粉。

同时，还有必要提供一种导电性能优良的荧光材料的制备方法。

一种荧光材料的制备方法，包括如下步骤：将含有金属离子的溶液、起稳定分散作用的助剂和还原剂溶液混合，搅拌反应后，制得含金属纳米粒子的溶胶，所述金属纳米粒子为Ag、Au、Pt、Pd中的至少一种；将正硅酸乙酯加入无水乙醇与去离子水的混合液中，搅拌反应后得到硅溶胶；按通式：荧光粉本体@(SiO₂:M_x)中SiO₂与M的摩尔比，将所述含金属纳米粒子的溶胶与所述硅溶胶混合得到混合溶胶；其中，1.0×10^-6≤x≤6.0×10^-3，M为所述金属纳米粒子；按SiO₂占荧光粉本体质量百分比为0.5％～6％的比例向所述混合溶胶中加入荧光粉本体，搅拌至溶胶变成凝胶，烘干后煅烧，冷却后研磨即得到所需的荧光材料。

优选的，所述含有金属离子的溶液为AgNO₃、HAuCl₄·4H₂O、H₂PtCl₆·6H₂O或PdCl₂·2H₂O的水或乙醇溶液；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、十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠中的至少一种；所述还原剂为水合肼、抗坏血酸或硼氢化钠中的至少一种

优选的，所述助剂在所述溶胶中的含量为5×10^-4g/mL～3×10^-3g/mL；所述还原剂与所述金属盐溶液中金属离子的摩尔比为0.5∶1～4.8∶1。

优选的，所述混合液中无水乙醇与去离子水的体积比为1∶5～3∶2。

优选的，在向无水乙醇与去离子水的混合液中加入正硅酸乙酯之前，还包括调节混合液的酸碱度，使混合液的pH保持在为3～6之间的步骤。

优选的，所述荧光粉本体为氧化钆铕或氧化钇铕荧光粉。

优选的，所述烘干的温度为70～110℃，烘干时间为6～24h。

优选的，所述煅烧温度为300～700℃，煅烧时间为1～6h。