[发明专利]铝酸锌发光材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铝酸锌发光材料，其特征在于，其分子通式为：Zn_1-xAl₂O₄:A³⁺_x，M_y；其中，A为Cr、Eu、Tb及Ce元素中的至少一种，M为掺杂金属纳米粒子，M为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中的至少一种，x为0＜x≤0.1，y为M与Al的摩尔比，y的取值为0＜y≤1×10^-2。

2.根据权利要求1所述的铝酸锌发光材料，其特征在于，x为5×10^-4≤x≤5×10^-2，y的取值为1×10^-5≤y≤5×10^-3。

3.根据权利要求1所述的铝酸锌发光材料，其特征在于，M为摩尔比为1∶1的Ag和Au或者M为摩尔比为20∶1的Tb和Au。

4.一种铝酸锌发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将含M的盐溶液、助剂和还原剂混合反应后制得M纳米粒子胶体；其中，还原剂的添加量与M离子的摩尔比为0.35∶1～10∶1，所述助剂的添加量在最终得到的M纳米粒子胶体中的含量为1×10^-4g/mL～5×10^-2g/mL；

S2、将氧化铝气凝胶溶解到步骤S1制得的M纳米粒子胶体中，在50～75℃下搅拌0.5～3h，然后超声10min，再在60-150℃下干燥，将干燥后的原料研磨均匀，在600～1200℃下煅烧0.5～4h，制得含有M纳米粒子的氧化铝气凝胶；其中，氧化铝与M的摩尔比为大于0小于等于5×10^-3。

S3、按照分子通式Zn_1-xAl₂O₄:A³⁺_x，M_y中各元素的化学计量比，称取Zn和A对应的化合物及步骤S2中制得的包含有M纳米粒子的氧化铝气凝胶，研磨混合均匀，升温至800℃～1400℃预煅烧2～15小时，再于空气气氛或还原气氛中于1000℃～1400℃煅烧0.5～6小时，随炉冷却降温至室温，将所得到的样品研磨为粉末，即得到分子通式为Zn_1-xAl₂O₄:A³⁺_x，M_y的铝酸锌发光材料；

上述步骤中，A为Cr、Eu、Tb及Ce元素中的至少一种，M为掺杂金属纳米粒子，M为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中的至少一种，x为0＜x≤0.1，y为M与Al的摩尔比，y的取值为0＜y≤1×10^-2。

5.根据权利要求4所述的铝酸锌发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，含M的盐溶液的浓度为1×10^-4mol/L～1.25×10^-2mol/L。

6.根据权利要求4所述的铝酸锌发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，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、十二烷基硫酸钠及十二烷基磺酸钠中的至少一种。

7.根据权利要求4所述的铝酸锌发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠及硼氢化钠中的至少一种。

8.根据权利要求4所述的铝酸锌发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述混合反应的时间为10min～45min。

9.根据权利要求4所述的铝酸锌发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，Zn的化合物为Zn的氧化物、Zn的碳酸盐、Zn的硝酸盐、Zn的乙酸盐及Zn的草酸盐中的至少一种。

10.根据权利要求4所述的铝酸锌发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，A的化合物为A的氧化物、A的碳酸盐、A的硝酸盐、A的乙酸盐及A的草酸盐中的至少一种。