[发明专利]一种场致发光材料及其制备方法

权利要求书

1.一种场致发光材料，其化学通式为：N_1-xR₂O₄:xLn，zM；

其中，N为Zn、Ca、Sr或Ba中的至少一种；R为Al、Ga中的至少一种；Ln为Tm³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺、Sm³⁺、Ce³⁺或Dy³⁺中的至少一种；M为Ag、Au、Pt或Pd纳米粒子中的至少一种；0.0001≤x≤0.2，0＜z≤1×10^-2。

2.一种场致发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S2、室温下，按照化学通式N_1-xR₂O₄:xLn，zM中各元素的化学计量比，量取N、R、Ln元素对应的硝酸盐溶液注入烧杯中，再加入水和乙醇，搅拌，制得混合溶液；其中，N为Zn、Ca、Sr或Ba中的一种或二种；R为Al、Ga中的一种或两种；Ln为Tm³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺、Sm³⁺、Ce³⁺或Dy³⁺中的一种或者两种；M为Ag、Au、Pt或Pd纳米粒子中的一种或两种；0.0001≤x≤0.2，0＜z≤1×10^-2；

步骤S2、往步骤S1中的所述混合溶液中加入柠檬酸，接着加入聚乙二醇，搅拌，制得螯合溶液；

步骤S3、按照化学通式N_1-xR₂O₄:xLn，zM中各元素的化学计量比，往步骤S2中加入表面处理过的M纳米粒子溶胶，水浴加热条件下搅拌，制得溶胶液；

步骤S4、将步骤S3中的溶胶液经干燥处理后研磨成粉体；

步骤S5、将步骤S4中的粉体进行预热处理后，于还原气氛下煅烧处理，冷却、研磨，制得所述场致发光材料。

3.根据权利要求2所述的场致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1，水与乙醇的体积比为1∶1～1∶5。

4.根据权利要求2所述的场致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2，所述柠檬酸与所述螯合溶液中所有金属离子的摩尔比为1∶1～5∶1；所述聚乙二醇的在所述螯合溶液中的浓度为0.01～0.10g/ml；所述聚乙二醇的分子量为2000～20000。

5.根据权利要求2所述的场致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3，所述表面处理过的M纳米粒子溶胶是采用如下步骤制得的：

步骤S31、将含M的盐溶液、助剂和还原剂搅拌混合并反应从而制得含M纳米粒子胶体；

步骤S32、将表面处理剂加入到上述M纳米粒子胶体中，对M纳米粒子进行表面处理，得到表面处理过的所述M粒子溶胶。

6.根据权利要求5所述的场致发光材料的制备方法，其特征在于，所述助剂为聚乙烯吡咯烷酮，或柠檬酸钠；所述助剂在整个M粒子溶胶中的浓度为1.5×10^-4g/ml～2.1×10^-3g/ml；

所述还原剂为硼氢化钠或水合阱；所述还原剂与M的摩尔比为1.2∶1～4.8∶1；

所述表面处理剂为聚乙烯吡咯烷酮或十六烷基三甲基溴化铵。

7.根据权利要求2所述的场致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3，所述水浴温度为60～90℃，所述搅拌时间为2～14h。

8.根据权利要求2所述的场致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述干燥处理的温度为80～150℃。

9.根据权利要求2所述的场致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述预热处理的温度为300℃～600℃，所述预热处理的时间为2～7h；所述煅烧处理的温度为700℃～1300℃，所述煅烧处理的时间为1～6h。

10.根据权利要求2或9所述的场致发光材料的制备方法，其特征在于，所述还原气氛为体积比为95∶5或90∶10的氮气和氢气的混合气还原气氛，或氢气还原气氛，或一氧化碳还原气氛。