[发明专利]掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料及制备方法

权利要求书

1.一种掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料，其特征在于，其化学通式为：Sr_1-xGa₂S₄:Eu_x²⁺,M_y，其中，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Sr原子的摩尔数，x的取值范围为0<x≤0.2，y为M与Sr_1-xGa₂S₄:Eu_x²⁺的摩尔之比，y的取值范围为0＜y≤1×10^-2。

2.根据权利要求1所述的掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料，其特征在于，x的取值范围为0.001≤x≤0.1，y的取值范围为1×10^-5≤y≤5×10^-3。

3.一种掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将含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；

按照Sr_1-xGa₂S₄:Eu_x²⁺,M_y中的各元素化学计量比，量取Sr，Ga和Eu盐的乙醇水溶液，然后加入柠檬酸络合剂和聚乙二醇表面活性剂，于60～80℃搅拌2～6h，得到溶胶，再量取所述M纳米粒子胶体溶液加入溶胶中，搅拌2～12h，得到前驱体溶胶，将前驱体溶胶干燥挥发溶剂得到干凝胶，研磨，研磨粉体在空气气氛中于400～600℃预烧2～10小时，冷却、研磨，得到前驱体粉末；其中，柠檬酸与Sr，Ga和Eu总金属离子之和的摩尔比为1～5:1；聚乙二醇的浓度为0.05～0.20g/mL；

研磨所述前驱体粉末均匀,置于加热炉中，随后通入惰性气氛，使加热炉中为惰性气氛；然后通入H₂S,在800～1200℃煅烧1-8h,冷却到500℃停H₂S换惰性气体，冷却至常温下，停惰性气体,取出样品，研磨均匀即得Sr_1-xGa₂S₄:Eu_x²⁺,M_y发光材料；

上述步骤中，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Sr原子的摩尔比，x的取值范围为0<x≤0.2，y为M与Sr_1-xGa₂S₄:Eu_x²⁺的摩尔之比，y的取值范围为0＜y≤1×10^-2。

4.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料的制备方法，其特征在于，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、柠檬酸钠或硼氢化钠中的至少一种；所述助剂的添加量在最终得到的M纳米粒子胶体溶液中的含量为1×10^-4g/mL～5×10^-2g/mL，所述还原剂与M的摩尔比为0.5:1～10:1。

5.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料的制备方法，其特征在于，含M的盐溶液、助剂和还原剂混合反应的时间为10～45min。

6.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为100-20000。

7.根据权利要求6所述的掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为2000-10000。

8.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料的制备方法，其特征在于，Sr，Ga和Eu盐为各自对应的硝酸盐或乙酸盐。

9.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料的制备方法，其特征在于，所述乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为3～8:1。

10.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的三元硫化物发光材料的制备方法，其特征在于，x的取值范围为0.001≤x≤0.1，y的取值范围为1×10^-5≤y≤5×10^-3。