[发明专利]一种硅酸盐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，尤其涉及一种硅酸盐发光材料及其制备方法。

背景技术

白光LED(1ight emitting diodes)具有效率高、寿命长、体积小、响应快速、无污染、节能等优点得到了越来越广泛的重视。目前实现白光的主要方式之一为蓝色GaN芯片与黄色YAG：Ce荧光粉组合产生白光。该方法的缺点是显色指数低。而利用近紫外LED芯片与红、绿、蓝三基色荧光粉组合成白光LED，其发光效率高、色温可调且显色指数高，已被广泛研究，并成为当前发展的主流。因此，可被紫光、近紫外光有效激发的LED三基色荧光粉正被广泛研究。其中，以硅酸盐体系为基体的发光材料具有原料来源丰富、价格便宜、工艺适应性广泛、合成温度适中、稳定性较高等特点一直吸引着人们的目光。

钐（Sm）离子激活的硅酸盐荧光粉，它是一种很好的红色荧光粉,但目前这种荧光粉的发光效率还有待提高。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种发光效率较高的硅酸盐发光材料

本发明的技术方案如下：

一种硅酸盐发光材料，其化学通式为：Ca_1-xSnSiO₅:Sm_x@M_y，其中，Ca_1-xSnSiO₅:Sm_x是外壳，@是包覆，M为内核，M是掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，x为Sm原子取代Ca原子的摩尔数，0＜x≤0.2，y为M与Sn的摩尔比，0＜y≤1×10^-2；Ca_1-xSnSiO₅:Sm_x为发光材料，冒号“：”表示为Sm掺杂，Sm为发光离子中心。

所述硅酸盐发光材料，优选，0.001≤x≤0.1，1×10^-5≤y≤5×10^-3。

本发明还提供硅酸盐发光材料的制备方法，包括如下步骤：

将M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应，制得M纳米粒子溶胶；

将M纳米粒子溶胶加入到聚乙烯吡咯烷酮（PVP）水溶液中，对M纳米粒子进行表面处理12～24h，得到混合溶液，随后调节所述混合溶液的pH值为10～12，于60～90℃恒温加热搅拌，并按化学通式Ca_1-xSnSiO₅:Sm_x@M_y中M与Sn的摩尔比为y加入锡盐溶液，搅拌反应，分离干燥，得到SnO₂@M_y粉末；

按照Ca_1-xSnSiO₅:Sm_x@M_y中元素的化学计量比，称取Ca、Si和Sm各自对应的固体化合物及SnO₂@M_y粉末，研磨混合均匀，研磨粉体升温至500℃～1000℃煅烧2～15小时，冷却至室温，研磨煅烧样品，研磨煅烧粉体再于1100℃～1500℃还原气氛下还原1～8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：Ca_1-xSnSiO₅:Sm_x@M_y硅酸盐发光材料；

其中，Ca_1-xSnSiO₅:Sm_x是外壳，@是包覆，M为内核，M是掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，x为Sm原子取代Ca原子的摩尔数，0＜x≤0.2，y为M与Sn的摩尔比，0＜y≤1×10^-2。

所述硅酸盐发光材料的制备方法，优选，M的盐溶液的浓度为0.8×10^-4mol/L～1×10^-2mol/L。