[发明专利]一种铝酸锶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，尤其涉及一种铝酸锶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。

铝酸锶化学稳定性和热稳定性都非常好，在发光材料应用领域存在应用价值，其发光效率的提高一直是研究热点。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种发光效率高、可用于场发射领域的铝酸锶发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种铝酸锶发光材料，其化学通式为Sr_3-xAl₂O₆:Eu_x²⁺@M_y；其中，Sr_3-xAl₂O₆:Eu_x²⁺为外壳，@是包覆，M是内核，M为掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，x为Eu²⁺取代Sr离子的摩尔数，x为0＜x≤0.5，y为M与Al的摩尔之比，y为0＜y≤1×10^-2;Sr_3-xAl₂O₆:Eu_x²⁺为发光材料，Eu²⁺为发光离子中心，冒号“：”表示Eu²⁺的掺杂。

所述铝酸锶发光材料，优选，x为0.05≤x≤0.2，y为1×10^-5≤y≤5×10^-3。

本发明还提供上述铝酸锶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，得到M纳米粒子溶胶；

按照Sr_3-xAl₂O₆:Eu_x²⁺@M_y中M与Al元素的化学计量比，将M纳米粒子溶胶加入到溶有聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的水溶液中，对M纳米粒子进行表面处理，然后再加入Al³⁺溶液和表面活性剂，搅拌均匀，接着在搅拌下缓慢加入沉淀剂，0～100℃水浴反应，搅拌2.5～5小时后，将沉淀移出过滤、洗涤、烘干，最后在500℃～1200℃下煅烧1～8h，得到Al₂O₃@M粉末；其中，Al₂O₃@M表示Al₂O₃粉末包覆M纳米粒子，@为包覆；Al³⁺溶液的浓度为0.5～2mol/L，Al³⁺的摩尔数与表面活性剂的加入体积数之比值为1.6mol/L～50mol/L；聚乙烯吡咯烷酮的水溶液浓度为0.005g/mL～0.1g/mL；

按照Sr_3-xAl₂O₆:Eu_x²⁺@M_y中各元素化学计量比，称取Sr和Eu各自对应的化合物以及Al₂O₃@M粉末，研磨混合均匀后，将研磨粉体置于管式炉中1200℃～1500℃还原气氛下反应1～12小时，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Sr_3-xAl₂O₆:Eu_x²⁺@M_y的铝酸锶发光材料；