[发明专利]镓酸镧钙发光材料及其制备方法

权利要求书

1.一种镓酸镧钙发光材料，其特征在于，其分子通式为：CaLa_1-xGa₃O₇:Dy_x³⁺@M_y；其中，M为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中的至少一种，@表示包覆，金属纳米粒子M为内核，CaLa_1-xGa₃O₇:Dy_x³⁺为外壳，x的取值范围为0＜x≤0.2，y的取值范围为0＜y≤1×10^-2。

2.根据权利要求1所述的镓酸镧钙发光材料，其特征在于，x的取值范围为0.001≤x≤0.1；y的取值范围为1×10^-5≤x≤5×10^-3。

3.根据权利要求1所述的镓酸镧钙发光材料，其特征在于，M为摩尔比为1:1的Ag与Au。

4.一种镓酸镧钙发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将含M的盐溶液、助剂和还原剂混合反应后制得M纳米粒子胶体；其中，还原剂的添加量与M离子的摩尔比为0.5:1～10:1；所述助剂的添加量在最终得到的M纳米粒子胶体中的含量为1×10^-4g/mL～5×10^-2g/mL；

S2、将蔗糖或葡萄糖溶于无水乙醇中，再加入步骤S1制得的所述M纳米粒子胶体，得到混合溶液，再将所述混合溶液转入密封反应器中，并在120-200℃反应5-36h，制备得到包覆M纳米粒子的碳小球溶液，接着用去离子水和无水乙醇洗涤多次，离心分离，60-100℃干燥，得到包覆M纳米粒子的碳小球模板；

S3、按照化学通式CaLa_1-xGa₃O₇:Dy_x³⁺@M_y中的各元素化学计量比，分别提供Ca、La、Ga和Dy对应的硝酸盐溶液，随后加入步骤S2制得的所述包覆M纳米粒子的碳小球模板，搅拌均匀，得到前驱体溶液；接着将前驱体缓慢的加入到草酸溶液中，调节pH值为10-12，经过滤，将产物用去离子水和无水乙醇洗涤多次，抽滤，在60~100℃烘干沉淀物；

S4、对所述沉淀物依次于500~900℃下预热处理1~6h，以及900~1400℃下烧结处理2~8h，冷却、研磨，制得化学通式为CaLa_1-xGa₃O₇:Dy_x³⁺@M_y的镓酸镧钙发光材料；

上述步骤中，M为Ag、Au、Pt、Pd及Cu金属纳米粒子中的至少一种，@表示包覆，金属纳米粒子M为内核，CaLa_1-xGa₃O₇:Dy_x³⁺为外壳，x的取值范围为0＜x≤0.2，y的取值范围为0＜y≤1×10^-2。

5.根据权利要求4所述的镓酸镧钙发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，含M的盐溶液的浓度为1×10^-4mol/L～1×10^-2mol/L。

6.根据权利要求4所述的镓酸镧钙发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，助剂为聚乙烯砒咯烷酮、柠檬酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠或十二烷基磺酸钠；所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠或硼氢化钠。

7.根据权利要求4所述的镓酸镧钙发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述混合反应的时间为10min～45min。

8.根据权利要求4所述的镓酸镧钙发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，加入的M纳米粒子与碳小球模板的摩尔比为1×10^-6:1~0.4:1。

9.根据权利要求4所述的镓酸镧钙发光材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述包覆M纳米粒子的碳小球模板与CaLa_1-xGa₃O₇:Dy_x³⁺摩尔之比为0.025~10。

10.根据权利要求4所述的镓酸镧钙发光材料的制备方法，其特征在于，x的取值范围为0.001≤x≤0.1；y的取值范围为1×10^-5≤x≤5×10^-3。