[发明专利]一种无机光致发光材料及其制备方法

权利要求书

1. 一种无机光致发光材料，其特征在于，呈白色或灰色粉末状，元素组成为：硼25－45wt％、碳1-20wt%、氮8-22wt％、氧30-50wt%，其中碳以单原子层石墨烯的形式存在。

2.根据权利要求1所述的无机光致发光材料，其特征在于，元素组成为：硼28－42wt％、碳2－19wt%、氮10-20wt%、氧33-45wt%。

3.一种如权利要求1或2所述的无机光致发光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）原料称量：按比例称量硼酸、尿素、氧化石墨烯，其中硼酸与尿素的质量比为1:8～16，硼酸和尿素的总质量与氧化石墨烯的质量比为1～60:1；

（2）配制混合溶液：将步骤（1）称量的硼酸、尿素和氧化石墨烯混合均匀，加相当于硼酸、尿素和氧化石墨烯混合物总质量4～15倍的去离子水配制成混合溶液，超声20～60min，所述超声功率为40～60W，频率为30～60KHz，获得均匀稳定分散的硼酸、尿素、氧化石墨烯混合溶液；

（3）干燥脱水处理：将步骤（2）配制好的硼酸、尿素、氧化石墨烯混合溶液，置于烘箱内，在60～90℃烘蒸24h～72h，至水分完全去除，得固态混合料，再研磨成粉；

（4）高温反应：将步骤（3）所得粉状混合料装入瓷碗内，放置于充满空气气氛的马弗炉中，以10℃/min～15℃/min的升温速率升温至500℃～1000℃，保温5～30min，冷至室温，研磨成粉，即得无机光致发光材料。

4.根据权利要求3所述制备无机光致发光材料的方法，其特征在于，所述步骤（1）中，硼酸与尿素的质量比为1:10～14，硼酸和尿素的总质量与氧化石墨烯的质量比例为30～50:1；所述步骤（4）中，用马弗炉以11.0℃/min～13.0℃/min速率升温至700 ℃～770 ℃，保温5～20min，制得光致发光材料，所述光致发光材料在紫外365nm激发下，呈现出白色的光。

5.根据权利要求3所述的无机光致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，硼酸与尿素的质量比为1:10～14，硼酸和尿素的总质量与氧化石墨烯的质量比例为30～50:1；所述步骤（4）中，用马弗炉以12.50℃/min～13.5℃/min速率升温至780℃～820℃，保温5～30min，制得光致发光材料，所述光致发光材料在紫外365nm激发下，呈现出橘黄色光。

6.根据权利要求3所述的无机光致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，硼酸与尿素的质量比为1: 8～12，硼酸和尿素的总质量与氧化石墨烯的质量比例为10～30:1；所述步骤（4）中，用马弗炉以12.50℃/min～13.5℃/min速率升温至780℃～820℃，保温5～20min，制得光致发光材料，所述光致发光材料在紫外365nm激发下，呈现出黄色光。

7.根据权利要求3所述的无机光致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，硼酸与尿素的质量比为1: 8～12，硼酸和尿素的总质量与氧化石墨烯的质量比例为10～30:1；所述步骤（4）中，用马弗炉以11.0℃/min～13.0℃/min速率升温至700℃～770℃，保温5～20min，制得光致发光材料，所述光致发光材料在紫外365nm激发下，呈现出蓝色光。

8.根据权利要求3所述的无机光致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，硼酸与尿素的质量比为1: 11～16，硼酸和尿素的总质量与氧化石墨烯的质量比例为1～20:1；所述步骤（4）中，用马弗炉以11.0℃/min～13.0℃/min速率升温至700℃～770℃，保温5～20min，制得光致发光材料，所述光致发光材料在紫外365nm激发下，呈现出红色光。

9.根据权利要求3所述的无机光致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，硼酸与尿素的质量比为1: 11～16，硼酸和尿素的总质量与氧化石墨烯的质量比例为40～60:1；所述步骤（4）中，用马弗炉以14.0℃/min～15.5℃/min速率升温至830℃～870℃，保温10～30min，制得光致发光材料，所述光致发光材料在紫外365nm激发下，呈现出淡蓝光。

10.根据权利要求3所述的无机光致发光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，硼酸与尿素的质量比为1: 11～16，硼酸和尿素的总质量与氧化石墨烯的质量比例为40～60:1；所述步骤（4）中，用马弗炉以11.5℃/min～12.0℃/min速率升温至690℃～720℃，保温5～20min，制得光致发光材料，所述光致发光材料在紫外365nm激发下，呈现出暗红光。