[发明专利]掺杂金属纳米粒子的空心结构锡酸钇钙发光材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料领域，尤其涉及一种掺杂金属纳米粒子的空心结构锡酸钇钙发光材料及制备方法。

背景技术

20世纪60年代，Ken Shoulder提出了基于场发射阴极阵列（FEAs）电子束微型装置的设想，于是利用FEAs设计和制造平板显示与光源器件的研究引起了人们的极大兴趣。这种新型的场发射器件的工作原理与和传统的阴极射线管（CRT）类似，是通过电子束轰击红、绿、蓝三色荧光粉发光实现成像或照明用途，该种器件在亮度、视角、响应时间、工作温度范围、能耗等方面均具有潜在的优势。

制备优良性能场发射器件的关键因素之一是高性能荧光粉体的制备。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荧光粉。对于硫化物和硫氧化物系列荧光粉来说，发光亮度较高，且具有一定的导电性，但在大束流电子束的轰击下容易发生分解，放出单质硫“毒化”阴极针尖，并生成其他沉淀物覆盖在荧光粉表面，降低了荧光粉的发光效率，缩短了场发射器件的使用寿命。氧化物荧光粉稳定性能好，但发光效率不够高，并且材料一般为绝缘体，两者性能都有待改进和提高。

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、可用于场发射的掺杂金属纳米粒子的空心结构锡酸钇钙发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种掺杂金属纳米粒子的空心结构锡酸钇钙发光材料，其化学通式为：Ca_0.4(Y_1-xEu_x)_1.2Sn_0.4O₃@M_y，其中，Ca_0.4(Y_1-xEu_x)_1.2Sn_0.4O₃为外壳，M为内核，@表示包覆；M为掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu金属纳米粒子中的至少一种，x为Eu原子取代Y原子的摩尔数，x的取值范围为0<x≤0.1，y为M与Ca_0.4(Y_1-xEu_x)_1.2Sn_0.4O₃的摩尔之比，取值为0＜y≤1×10^-2。

所述掺杂金属纳米粒子的空心结构锡酸钇钙发光材料，优选，x的取值范围为0.001≤x≤0.05，y的取值范围为1×10^-5≤y≤5×10^-3。

本发明还涉及一种掺杂金属纳米粒子的空心结构锡酸钇钙发光材料的制备方法，包括如下步骤：

将M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应后，制得M纳米粒子胶体溶液；

在蔗糖或葡萄糖的无水乙醇溶液中加入所述M纳米粒子胶体溶液，得到混合溶液，并将得到的所述混合溶液于120～200℃下密闭反应，制得含有C@M的溶液，离心分离所述含有C@M的溶液，对得到的固相进行洗涤、干燥后得到C@M碳球模板；其中，C表示为碳元素，@表示C包覆M，加入的M纳米粒子与C@M碳球模板的摩尔比为1×10^-6:1～0.4:1；