[发明专利]掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料及制备方法

权利要求书

1.一种掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料，其特征在于，其化学通式为：Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y,M_z，其中，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和y分别为Eu和Al原子取代Y原子的摩尔数，y的取值范围为0＜x≤0.1，z为M与Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y的摩尔之比，z的取值范围为0＜z≤1×10^-2。

2.根据权利要求1所述的掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料，其特征在于，x的取值范围为0.01≤x≤0.1，y的取值范围为0.005≤y≤0.05，z的取值范围为1×10^-5≤z≤5×10^-3。

3.一种掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将含M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应后，制得M纳米粒子胶体溶液；

按照Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y,M_z中的各元素化学计量比，量取Y、Eu和Al盐的乙醇水溶液，再量取所述M纳米粒子胶体溶液，然后加入柠檬酸络合剂和聚乙二醇表面活性剂，于60～80℃搅拌，搅拌均匀后加入NH₄VO₃，用氨水调节pH至4～6，继续保温2～6h，得到前驱体溶胶；其中，柠檬酸与Y、Eu和Al总金属离子之和的摩尔比为1～5:1；聚乙二醇的浓度为0.05～0.20g/mL；

将前驱体溶胶于70～150℃干燥6～20h，使溶剂挥发，得到干凝胶，研磨干凝胶，将研磨粉体在空气气氛中于400～800℃预烧1～8小时，冷却后再研磨预烧样品，然后再将预烧样品粉末于1000～1400°C煅烧2～12h，冷却至室温、研磨，即得到化学通式为Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y,M_z的掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料；

上述步骤中，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和y分别为Eu和Al原子取代Y原子的摩尔数，y的取值范围为0＜x≤0.1，z为M与Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y的摩尔之比，z的取值范围为0＜z≤1×10^-2。

4.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料的制备方法，其特征在于，所述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中的至少一种；所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠或硼氢化钠中的至少一种；所述助剂的添加量在最终得到的M纳米粒子胶体溶液中的含量为1×10^-4g/mL～5×10^-2g/mL，所述还原剂与M的摩尔比为0.5:1～10:1。

5.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料的制备方法，其特征在于，含M的盐溶液、助剂和还原剂混合反应的时间为10～45min。

6.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为100-20000。

7.根据权利要求6所述的掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为2000-10000。

8.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料的制备方法，其特征在于，Y、Eu和Al盐为各自对应的硝酸盐或乙酸盐。

9.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料的制备方法，其特征在于，所述乙醇水溶液中，乙醇与水的体积比为3～8:1。

10.根据权利要求3所述的掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料的制备方法，其特征在于，x的取值范围为0.01≤x≤0.1，y的取值范围为0.005≤y≤0.05，z的取值范围为1×10^-5≤z≤5×10^-3。