[发明专利]空心结构的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，尤其涉及一种空心结构的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、形貌可控的空心结构的锡酸钇钙发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种空心结构的锡酸钇钙发光材料，其化学通式为：Ca_0.4(Y_1-xEu_x)_1.2Sn_0.4O₃，其中，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。

所述空心结构的锡酸钇钙发光材料，优选，x的取值范围为0.001≤x≤0.05。

本发明还涉及一种空心结构的锡酸钇钙发光材料的制备方法，包括如下步骤：

将浓度为0.000075～0.15g/ml的蔗糖或葡萄糖乙醇溶液移入反应釜中，密封状态于120～200℃下反应5～36h，随后冷却至室温后离心分离，得到固相物，并对固相物进行洗涤、干燥后得到碳小球C；其中，C表示碳元素；

按照Ca_0.4(Y_1-xEu_x)_1.2Sn_0.4O₃中的各元素化学计量比，量取Ca、Y、Sn和Eu各自对应的盐溶液,放入烧杯中，然后加入所述碳小球C，在50℃-80℃下水浴加热搅拌0.5-2h；然后缓慢加入草酸铵沉淀剂，并继续在50℃-80℃水浴保温1h-6h，随后过滤、洗涤、干燥沉淀物，得到Ca_0.4(Y_1-xEu_x)_1.2Sn_0.4(C₂O₄)₃@C前驱体；其中，Ca_0.4(Y_1-xEu_x)_1.2Sn_0.4(C₂O₄)₃@C中，@表示包覆，Ca_0.4(Y_1-xEu_x)_1.2Sn_0.4(C₂O₄)₃为外壳，C是碳小球C的简写，为内核；碳小球C与Ca_0.4(Y_1-xEu_x)_1.2Sn_0.4O₃的摩尔比为0.025:1～10:1；

将所述前驱体进行研磨，研磨粉体放于空气气氛中于1100℃～1600℃煅烧1～20h，随炉冷却降温至室温，将所得到的样品研磨为粉末，即得到化学通式为Ca_0.4(Y_1-xEu_x)_1.2Sn_0.4O₃的空心结构的发光材料；

上述步骤中，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。

所述空心结构的锡酸钇钙发光材料的制备方法，优选，所述反应釜为带聚四氟乙烯内衬的反应釜。