[发明专利]包覆金属纳米粒子的钛酸盐发光材料及其制备方法

权利要求书

1.一种包覆金属纳米粒子的钛酸盐发光材料，其特征在于，其化学通式为：NaGd_1-xTiO₄:Pr_x@M_y；其中，NaGd_1-xTiO₄:Pr_x为外壳，@是包覆，M为内核；M选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu金属纳米粒子中的至少一种，x为Pr原子取代Gd原子的摩尔数，0＜x≤0.02，y为M与Ti的摩尔比，0＜y≤1×10^-2。

2.根据权利要求1所述的包覆金属纳米粒子的钛酸盐发光材料，其特征在于，0.001≤x≤0.01，1×10^-5≤y≤5×10^-3。

3.根据权利要求1所述的包覆金属纳米粒子的钛酸盐发光材料，其特征在于，包括以下发光材料中的一种：

NaGd_0.999TiO₄:Pr_0.001@Au_1×10ˉ2；NaGd_0.998TiO₄:Pr_0.002@Ag_5×10ˉ4；NaGd_0.995TiO₄:Pr_0.005@Pt_5×10ˉ3；NaGd_0.99TiO₄:Pr_0.01@Pd_1×10ˉ5；NaGd_0.98TiO₄:Pr_0.02@Cu_1×10ˉ4；NaGd_0.994TiO₄:Pr_0.006@(Ag_0.5/Au_0.5)_1.25×10ˉ3。

4.一种包覆金属纳米粒子的钛酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将M的盐溶液、三乙醇胺异丙醇钛溶液和二甲基甲酰胺混合反应，制得核壳结构的TiO₂@M_y胶体；再通过离心、乙醇洗涤、干燥TiO₂@M_y胶体后得到TiO₂@M_y固体；其中，@表示TiO₂包覆M；二甲基甲酰胺的体积添加量为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%；

按照NaGd_1-xTiO₄:Pr_x@M_y中元素的化学计量比，称取Na、Gd和Pr各自对应的固体化合物，以及TiO₂@M_y固体，混合研磨均匀；然后将研磨粉体升温至600℃～900℃煅烧2～12h小时，再于900℃～1400℃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NaGd_1-xTiO₄:Pr_x@M_y的包覆金属纳米粒子的钛酸盐发光材料；

其中，NaGd_1-xTiO₄:Pr_x为外壳，@是包覆，M为内核；M选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu金属纳米粒子中的至少一种，x为Pr原子取代Gd原子的摩尔数，0＜x≤0.02，y为M与Ti的摩尔比，0＜y≤1×10^-2。

5.根据权利要求4所述的包覆金属纳米粒子的钛酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，M的盐溶液的浓度为5×10^-5mol/L～5×10^-3mol/L；所述三乙醇胺异丙醇钛溶液的浓度为0.22mol/L～2.5mol/L。

6.根据权利要求4或5所述的包覆金属纳米粒子的钛酸盐发光材料的制备方法，其特征在于，所述三乙醇胺异丙醇钛溶液中，溶剂为异丙醇。