[发明专利]一种含介质层的包含金属纳米粒子的发光材料及制备方法

权利要求书

1.一种含介质层的包含金属纳米粒子的发光材料，其特征在于，化学通式为M₂Ln_2(1-x)D₂O₉:xRE:D_σO_2σ:yA，其中，M为碱土金属Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或多种，Ln为Y、Sc、La、Lu中的一种或多种，D为Ge、Sn、Si中的一种或两种，RE为稀土金属Eu、Gd、Tb、Tm、Sm、Ce、Dy中的一种，O为氧元素，A为金属纳米粒子Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的一种，D_σO_2σ为介质层，0<x≤0.8，0<y≤0.005，0<σ≤0.2。

2.根据权利要求1所述一种含介质层的包含金属纳米粒子的发光材料，其特征在于，所述介质层D_σO_2σ的厚度通过σ的取值进行控制。

3.根据权利要求1或2所述一种含介质层的包含金属纳米粒子的发光材料，其特征在于，所述σ的取值为10^-5≤σ≤0.05。

4.一种含介质层的包含金属纳米粒子的发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)取D气凝胶，加入到含金属纳米粒子A的乙醇溶液中，所述D气凝胶与金属纳米粒子A的摩尔比为3×10⁴～200:1，在65～90℃下搅拌0.5～5h，待D气凝胶充分溶解后，得到混合溶液，然后搅拌、超声混合溶液，再将混合溶液于85～150℃干燥，去除乙醇溶剂，得到干燥物，微波加热后，研磨成粉体，于550～1250℃下煅烧0.5～5h，冷却至室温，即得到所述含A的D气凝胶；

(2)按化学通式M₂Ln_2(1-x)D₂O₉:xRE:D_σO_2σ:yA中的计量比称取以下原料：M、Ln、RE所对应的氧化物、硝酸盐或碳酸盐；其中，M为碱土金属Mg、Ca、Sr、Ba中的一种或多种，Ln为Y、Sc、La、Lu中的一种或多种，D为Ge、Sn中的一种，RE为Eu、Gd、Tb、Tm、Sm、Ce、Dy中的一种，O为氧元素，A为金属纳米粒子Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的一种，D_σO_2σ为介质层，0<x≤0.8，0<y≤0.005，0<σ≤0.2；

(3)将步骤(2)称取的原料研磨后，混合均匀，加热，得到混合物；

(4)在一定的气氛中，得到的混合物在700～1650℃下保温煅烧0.5～8h，冷却至室温，取出煅烧物，研磨后，即得所述含有介质层的包含金属纳米粒子的稀土发光材料。

5.根据权利要求4所述的一种含有介质层的包含金属纳米粒子的发光材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述乙醇溶液的摩尔浓度为1.4×10^-3～1.4×10^-10mol/L，所述微波加热频率为300MHz～300GHz。

6.根据权利要求4所述的一种含介质层的包含金属纳米粒子的发光材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述气氛为N₂和H₂按体积比85:15组成的混合气体或者空气气氛，所述气氛压力为常压，升温速率为1～10℃/min，降温速率为5～10℃/min，气流量为0.1～0.5L/min。