[发明专利]钛酸钇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，尤其涉及一种包覆金属纳米粒子的钛酸钇发光材料及其制备方法。

背景技术

白光L ED作为一种新型的固体光源,以其节能、绿色环保、寿命长、体积小等诸多优点,在照明和显示领域有着巨大的应用前景。目前产业化的白光LED制作方式，是把蓝光LED管芯和YAG:Ce³⁺黄色微晶组合，此方式制作的白光LED由于在红光波段的辐射太弱,导致显色性偏低.为了解决上述问题,国际上开始尝试采用近紫外-紫(350～410nm)辐射的InGaN管芯(UVLED)激发三基色荧光粉以实现白光L ED。该方法是将若干种荧光粉涂在UVLED管芯上,管芯激发荧光粉形成红光、绿光、蓝光发射,三色光相叠加得到白光.由于肉眼对350～410nm波段的光不敏感,这类白光LED的颜色只由荧光粉决定.但由于现有的光致发光荧光粉一般都不适合350～410nm波段的激发,因此,研究新的适用于UVLED管芯激发的红色荧光材料非常重要。Y₂Ti₂O₇:Eu发光材料容易获得近紫外-蓝光范围的高效激发,又具有发光亮度高和化学稳定性好的优点,因而引起了关注。进一步提高该种材料的发光性能是研究人员一直努力的目标。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种结构稳定、发光较强的钛酸钇发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种钛酸钇发光材料，其化学通式为：Y_2-xTi₂O₇:Eu_x@M_y，其中，Y_2-xTi₂O₇:Eu_x为外壳，M为内核，@是表示包覆，M为掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu金属纳米粒子中的至少一种，x为Eu原子取代Y原子的摩尔数，x的取值范围为0＜x≤0.5，y为M与Y_2-xTi₂O₇:Eu_x的摩尔之比，y的取值范围为0＜y≤1×10^-2；Y_2-xTi₂O₇:Eu_x为发光材料，冒号“：”表示为Eu的掺杂。

所述钛酸钇发光材料，优选，x的取值范围为0.001≤x≤0.2；y的取值范围为1×10^-5≤y≤5×10^-3。

所述钛酸钇发光材料，优选，M为Ag与Au混合纳米粒子，Ag与Au的摩尔比可以为任意摩尔比，但更有选为1:1。

本发明还涉及上述钛酸钇发光材料的制备方法，包括如下步骤：

将含M的盐溶液、三乙醇胺异丙醇钛溶液和二甲基甲酰胺混合并反应，制得核壳结构的TiO₂@M胶体，再对TiO₂@M胶体进行离心、洗涤、干燥处理，得到TiO₂@M固体；其中，M与TiO₂的摩尔比为2×10^ˉ5～2×10^ˉ2；所述二甲基甲酰胺的添加量为含M的盐溶液、三乙醇胺异丙醇钛溶液和二甲基甲酰胺体积之和的20%～80%；TiO₂@M表示TiO₂包覆M，@表示包覆；

按照化学通式Y_2-xTi₂O₇:Eu_x@M_y中各元素化学计量比，称取Y和Eu各自对应的化合物及所述TiO₂@M固体，研磨混合均匀，然后将研磨混合物升温至800℃～1200℃煅烧2～15小时，再于1000℃～1400℃的温度下还原0.5～6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Y_2-xTi₂O₇:Eu_x@M_y的钛酸钇发光材料；