[发明专利]一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)高温固相反应法制备SrSi₂O₂N₂

按化学分子式SrSi₂O₂N₂的化学计量比称取原料，所称取的原料分别为SiO₂，SrCO₃，Si₃N₄；然后将混合后的粉末装入高温炉中，在弱还原气氛下热处理后经冷却、研磨得到SrSi₂O₂N₂基质；

(2)制备稀土离子掺杂氮氧化物发光材料

①按照化学式Sr_1-xSi₂O₂N₂:xA的化学计量比分别称量稀土A的氧化物和步骤(1)制备的SrSi₂O₂N₂基质，其中A为Eu、Dy、Tb或Yb，A的氧化物为Eu₂O₃、Dy₂O₃、Tb₄O₇或Yb₂O₃，0＜x≤0.2；

②稀土A的氧化物用硝酸溶解于水溶液中，得到pH＝2～7溶液a；

③向溶液a中加入称取的SrSi₂O₂N₂基质，搅拌，加入氨水调节pH＝9～11，静置后，抽滤，烘干，制备成粉末b；

④将粉末b在还原气氛下进行热处理，随炉冷却后制得稀土离子掺杂氮氧化物发光材料成品。

2.根据权利要求1所述的一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中Si₃N₄为α-Si₃N₄。

3.根据权利要求1所述的一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的弱还原气氛为H₂和N₂的混合气体，其中，H₂的体积百分数为3～20％。

4.根据权利要求1所述的一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，所述的热处理是在1400～1600℃的条件下煅烧5～8h。

5.根据权利要求1所述的一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，所述的还原气氛或弱还原气氛的流量为50～200ml/min。

6.根据权利要求1所述的一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，所述的还原气氛为H₂和N₂的混合气体，其中，H₂的体积百分数为3～100％。

7.根据权利要求1所述的一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，所述的热处理是在800～1450℃的条件下煅烧5～8h。

8.根据权利要求1所述的一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料及其制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，所述的还原气氛或弱还原气氛的流量为50～200ml/min。

9.一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料，其特征在于，所述发光材料由权利要求1～8任一项制备方法制备得到；

所述发光材料化学通式为Sr_1-xSi₂O₂N₂:xA，A元素为Eu、Dy、Tb或者Yb；0＜x≤0.2。

10.根据权利要求9所述的一种稀土离子掺杂氮氧化物发光材料，其特征在于，所述发光材料

A元素为Eu，在300nm～500nm激发时，发出峰值波长位于525nm的绿光；

A元素为Dy，在340nm～350nm激发时，发出峰值波长位于478nm的蓝光和571nm的黄光；

A元素为Tb，在330nm～380nm激发时，发出峰值波长位于490nm和545nm的绿光；

A元素为Yb，在300nm～520nm激发时，发出峰值波长位于583nm的橙红光。