[发明专利]硅酸盐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，尤其涉及一种硅酸盐绿光发光材料及其制备方法。

背景技术

白光LED(1ight emitting diodes)具有效率高、寿命长、体积小、响应快速、无污染、节能等优点得到了越来越广泛的重视。目前实现白光的主要方式之一为蓝色GaN芯片与黄色YAG：Ce荧光粉组合产生白光。该方法的缺点是显色指数低。而利用近紫外LED芯片与红、绿、蓝三基色荧光粉组合成白光LED，其发光效率高、色温可调且显色指数高，已被广泛研究，并成为当前发展的主流。因此，可被紫光、近紫外光有效激发的LED三基色荧光粉正被广泛研究。。其中，以硅酸盐体系为基体的发光材料具有原料来源丰富、价格便宜、工艺适应性广泛、合成温度适中、稳定性较高等特点一直吸引着人们的目光。

二价铕离子激活的碱土金属硅酸盐荧光粉,它是一种很好的绿色荧光粉,与YAG荧光粉相比,它的激发光谱更宽、色纯度更好。但目前这种荧光粉存在发光效率低的问题。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种产品结构稳定、发光较强的硅酸盐绿光发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种硅酸盐绿光发光材料，其化学通式为Li₂Ca_2-xSi₂O₇:Eu_x@M_y；其中，@表示包覆，M为内核，Li₂Ca_2-xSi₂O₇:Eu_x为外壳，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Ca原子的摩尔数，x的取值范围为0＜x≤0.1，y为M与Si的摩尔之比，y的取值范围为0＜y≤1×10^-2；Li₂Ca_2-xSi₂O₇:Eu_x为发光材料，冒号“：”表示Eu的掺杂。

所述硅酸盐绿光发光材料，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。

本发明还提供上述硅酸盐绿光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；

将M纳米粒子胶体溶液加入到聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶液中，进行表面处理，再加入乙醇和氨水，搅拌均匀，接着在搅拌下加入正硅酸乙酯，继续搅拌反应2～6h后，分离干燥得到SiO₂@M粉末；其中，@表示包覆，SiO₂@M表示SiO₂包覆M粉末；乙醇、氨水、正硅酸乙酯的体积比为15～40:3～8:1～1.8。

按照Li₂Ca_2-xSi₂O₇:Eu_x@M_y中各元素化学计量比，称取Li、Ca和Eu各自对应的固体化合物，再称取SiO₂@M粉末，研磨混合均匀，将研磨粉体升温至500℃～800℃煅烧2～15h，再于800℃～1300℃的温度下还原处理1～8h，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Li₂Ca_2-xSi₂O₇:Eu_x@M_y的硅酸盐绿光发光材料；

上述步骤中，@表示包覆，M为内核，Li₂Ca_2-xSi₂O₇:Eu_x为外壳，M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Ca原子的摩尔数，x的取值范围为0＜x≤0.1，y为M与Si的摩尔之比，y的取值范围为0＜y≤1×10^-2；Li₂Ca_2-xSi₂O₇:Eu_x@M_y中，冒号“:”表示掺杂。