[发明专利]硅酸钇钠绿光发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料领域，尤其涉及一种硅酸钇钠绿光发光材料及其制备方法。

背景技术

近年来场发射器件由于其运行电压低，功耗小，不需偏转线圈，无X射线辐射，抗辐射和磁场干扰等优点而备受关注，场发射阴极和发光材料结合可以得到高亮度、高显色的场发射光源，可以应用与显示、各种指示、普通照明等领域。

制备优良性能场发射器件的关键因素之一是高性能绿色发光材料体的制备。目前场发射器件所采用的荧光材料主要是一些用于传统阴极射线管和投影电视显象管的硫化物系列、氧化物系列和硫氧化物系列绿色发光材料。其中，以前使用的Na₅YSi₄O₁₂:Tb色纯度高，但是发光效率不高。

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硅酸钇钠绿光发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种硅酸钇钠绿光发光材料，其化学通式为：Na₅Y_1-xSi₄O₁₂:Tb_x@M_y；其中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Ag、Au、Pt、Pd及Cu中的至少一种，@是包覆，以M为内核，Na₅Y_1-xSi₄O₁₂:Tb_x为外壳，x的取值为0＜x≤0.6，y为M与Si的摩尔之比，y的取值为0＜y≤1×10^-2。

所述硅酸钇钠绿光发光材料，其中，x的取值为0.01≤x≤0.3；y的取值为1×10^-5≤y≤5×10^-3。

所述硅酸钇钠绿光发光材料，其中，M为Au和Ag。

本发明还提供硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，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，还原剂的添加量与含M的盐溶液中M离子的摩尔比为0.5:1～10:1；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、将步骤S1制得M纳米粒子胶体加入到表面处理剂中进行表面处理，随后再依次加入乙醇、去离子水和氨水，搅拌，再接着加入正硅酸乙酯，反应后，分离干燥，得到包覆M纳米粒子的SiO₂粉末；其中，无水乙醇：去离子水：氨水：正硅酸乙酯的体积比为15~20:5~25:3~10:1~2.5。

S3、根据化学通式Na₅Y_1-xSi₄O₁₂:Tb_x@M_y中各元素化学计量比，称取Na的源化合物、Y的源化合物、Tb的源化合物以及步骤S2制得的包覆M纳米粒子的SiO₂粉末，研磨混合均匀，得到混合粉体；将所述混合粉条置于还原气氛中、900~1250℃下还原处理1~8h，冷却至室温，得到化学通式为Na₅Y_1-xSi₄O₁₂:Tb_x@M_y的硅酸钇钠绿光发光材料；

上述步骤中，M为掺杂金属纳米粒子，M选自Ag、Au、Pt、Pd及Cu中的至少一种，@是包覆，以M为内核，Na₅Y_1-xSi₄O₁₂:Tb_x为外壳，x的取值为0＜x≤0.6，y为M与Si的摩尔之比，y的取值为0＜y≤1×10^-2。

所述硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，步骤S1中，含M的盐溶液的浓度为1×10^-4mol/L～1×10^-2mol/L。

所述硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，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、十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠。

所述硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，步骤S1中，所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠或硼氢化钠。

所述硅酸钇钠绿光发光材料的制备方法，步骤S1中，所述混合反应的时间为10min～45min。